在水平和竖向地震耦合作用下的多层混凝土隔震结构

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1、学校代号10532学号S150100033分类号TU317密级公开硕士学位论文在水平和竖向地震耦合作用下的多层混凝土隔震结构学位申请人姓名尹奋培养单位湖南大学土木工程学院导师姓名及职称尚守平教授学科专业土木工程研究方向结构隔震、减震论文提交日期2018-05-28学校代号：10532学号：S150100033密级：公开湖南大学硕士学位论文在水平和竖向地震耦合作用下的多层混凝土隔震结构（感谢国家“十二五”课题(2015BAL03B01)的资助）学位申请人姓名：尹奋导师姓名及职称：尚守平教授培养单位：湖南大学土木工程学院专业名称：土木工程论文提交日期：2018-05-28论文答辩日期：

2、2018-06-01答辩委员会主席：李正农教授Multi-storyconcreteisolationstructureunderhorizontalandverticalseismiccouplingbyYINFenB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessor

3、SHANGShoupingMay,2018硕士学位论文湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有

4、关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□,在______年解密后适用本授权书。2、不保密□√。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日I在水平和竖向地震耦合作用下的多层混凝土隔震结构摘要基础隔震技术是通过在基础和上部结构间引入柔性层的方法来实现减震目的的技术。与传统抗震理论相比，基础隔震具备更好的经济性和安全性，因而自从基础隔震这一思想诞生以来，其相关理论得到快速发展。以往观点认为：地震对结构产生的破坏主要由水平地震造成，对于竖向地震的危害仍然认识不足。在我国的《建筑抗震设计规范》中也仅对个

5、别高烈度区的高层或长悬臂和大跨度结构进行竖向地震的考虑。受此观点的影响，目前国内关于基础隔震方面的研究仍主要集中在水平隔震方面基于目前基础隔震技术的现状以及其存在不足，研究一种造价低廉的基础隔震装置显得十分必要。运用基础隔震理论相关知识提出新型三维弹簧隔震墩的参数设计方法，考虑到弹簧隔震单元为该装置的核心受力构件，故给出弹簧隔震装置水平和竖向刚度与弹簧设计参数之间的关系，并介绍了新型三维隔震墩的相关构造要求。为了验证三维弹簧隔震墩设计理论的可靠性，进行了振动台模拟地震试验，利用拾振器采集了刚体块台面与振动台台面的加速度峰值并进行了分析。试验分析结果表明：三维弹簧隔震墩设计参数可靠。

6、考虑到三维隔震装置主要用于村镇地区的低矮建筑，而这类建筑不在抗规指定考虑竖向地震的范围内。通过OpenSees对一栋3层钢筋混凝土框架进行增量动力分析，其结果表明竖向地震作用不容忽视。对上述框架布置隔震装置后建模，分析其在多条地震动作用下内力，结果表明：在实际地震动作用下，新型三维隔震装置减震系数满足设计要求，其减震效果优秀，并且考虑竖向地震分量时，其减震效果更好。设置三维隔震装置后，框架结构的柱剪力明显减小；梁支座截面弯矩得到显著减小；框架在水平和竖向地震作用下产生的内力达到甚至低于无隔震框架在水平地震作用下、水平和竖向地震作用下的内力，即设置三维隔震装置后，低矮民居建筑在设计时

7、可不再考虑竖向地震的作用。关键词：振动台试验；三维隔震墩；竖向地震；钢筋混凝土框架结构；耦合分析II硕士学位论文AbstractBase-isolationtechnologyisatechnologytoattenuateearthquakeeffectsbyintroducingaflexiblelayerbetweenthefoundationandthesuperstructure.Comparedwithtraditionalanti-seismictheo