多高层隔震结构等效简化模型动力响应分析

结合现有多高层隔震结构等效模型的研究基础,提出了多高层隔震结构等效模型的动力响应分析方法,使结构响应解析解具备明确的物理与工程意义。针对多层隔震结构等效简化后的两自由度模型,其运动方程的求解若采用实际工程中应用广泛的强振型解耦法将产生较大误差,采用Kelly法解耦求解可使求解结果精度大大提高。针对高层隔震结构等效简化后的三自由度模型,先采用强振型解耦法解耦,分析强振型解耦法求解的误差,对结果进行修正,即采用提升强振型解耦精度的方法求解同样可使求解精度大大提高。同时,用标准2阶振子的位移和速度表示非经典阻尼隔震结构的位移响应,使得现有基于经典结构的抗震设计方法可推广应用于具有非经典阻尼特性的隔震结构。结合两个算例,分别将多层和高层原结构简化为两自由度和三自由度模型,通过对原结构和等效简化模型对比求解验证了等效简化模型的有效性,且所提的针对非经典阻尼隔震结构的近似解耦求解方法是简单有效的,从而使得对于隔震结构的动力响应分析更加完备。     

基础滑移隔震体系滑移位移谱研究

采用Matlab/Simulink分析了纯摩擦滑移隔震体系在地震作用下的动力响应,建立了滑移隔震结构的多自由度计算模型,并分别对比了滑移隔震体系的等代单自由度刚体模型、双自由度模型与多自由度模型的滑移位移谱、滑移量时程分析曲线.计算结果表明,双自由度模型与多自由度模型的动力响应比较接近;隔震层的最大滑移量只与摩擦系数和输入的地震波有关,而与结构的整体质量无关;当隔震层的摩擦系数小于0.1时,单自由度刚体模型的和多自由度体系的滑移位移谱拟合较好,从而验证了等代刚体结构确定的滑移位移谱模拟实际滑移隔震结构的合理性和可行性,为滑移隔震体系的推广建立了基础.     

多自由度体系在平稳随机反应下的动力可靠性分析

本文对最弱链环多自由度结构提出求解体系动力可靠度上、下限的计算方法。对于平稳反应体系的动力可靠性分析提出一种计算策略,并对单自由度动力可靠性计算的Poisson公式进行了简化改进。最后给出了一个工程算例。     

自阻尼叠层橡胶支座基础隔震结构的计算模型及振动特性分析

介绍了基础隔震结构一般采用的几种分析模型，提出了多自由度剪切型隔震体系的简化运动方程。以固定在线性隔震系统上的均匀连续性垂直剪切梁结构为例，对自阻尼叠层橡胶支座隔震系统的振动特性进行了分析。     

并联复合隔震结构的简化计算分析

应用静力弹塑性方法进行并联复合隔震结构的简化计算分析,分析结果表明,并联复合隔震结构与传统的抗震结构相比,隔震效果更好.采用这种方法,可以简化计算过程并给出设计依据,有利于复合隔震结构的工程应用.     

基础滑动隔震体系地震反应分析

分析了多自由度剪切型结构隔震体系在基础固定及基础滑动时的自振特性；用二自由度隔震体系作为等代体系来模拟多自由度隔震体系的非线性地震反应；对等代体系输入天然地震波进行了大量的计算，建立了隔震体系在罕遇地震作用下的反应谱。     

基础隔震结构多振型随机地震响应分析

为研究多自由度基础隔震结构的随机地震响应问题,用多个振型将上部结构展开,针对所得方程的非经典阻尼、非对称质量和非对称刚度情况,采用复模态法进行解耦,获得了以多振型表示的结构地震响应的计算表达式。算例结果表明多自由度基础隔震结构减震效果显著。     

多层结构能量计算的振型分解方法

提出了用等效单自由度体系代替多自由度体系的方法,以便简化计算结果滞回能与地震输入能,并对多自由义体系及其相应的简化体系进行了能量的计算与比较,所得的两种体系下的能量较好的吻合。     

高性能低造价隔震支座力学性能简化计算方法

提出一种适用于经济欠发达地区的高性能低造价隔震支座,该支座采用工程塑料板代替传统橡胶隔震支座中的钢板制成,传统隔震支座的理论公式不再适用,必须通过柔性加劲层隔震支座理论求解,其解析表达式运算复杂,不便于工程应用。作者提出一种简化计算方法用于计算该型隔震支座在压缩和纯弯曲状态下的强度、刚度与应力值。引入加权残值法,求解基于柔性加劲层隔震支座理论的橡胶层应力的平衡方程。根据精度要求,通过试算选取合适的试函数,求解高性能低造价隔震支座在压缩和纯弯曲状态下橡胶层应力的简化解,进一步推导出隔震支座的应力分布、压缩刚度、弯曲刚度以及极限压缩应力的简化公式。引入隔震支座特征参数,通过参数分析发现简化公式的误差随着隔震支座长宽比和特征参数的增加而增加,进而给出简化公式的适用范围。最后选取不同长宽比和特征参数的四组典型的高性能低造价隔震支座试件进行系统的力学性能试验。结果表明对于常用的方形和条形隔震支座,简化公式求解竖向刚度的误差总体上与解析公式相近,验证了简化公式的准确性与简化计算方法的合理性。该方法可推广至采用任意几何形状和其他加劲材料的隔震支座力学性能的简化计算,有利于高性能低造价隔震技术在经济欠发达地区的推广应用。     

含单伸臂的框架-核心筒结构简化模型

对含单伸臂的框架-核心筒结构,将外柱和伸臂参与抵抗倾覆力矩的能力简化为抗弯弹簧,建立平面简化模型研究静力性能,分析伸臂设置对结构整体稳定性的影响.基于Rayleigh能量法提出求解单伸臂的框架-核心筒结构基本频率的近似理论解.针对某工程实例,对比分析理论简化模型和二维有限元模型的分析精度.结果表明,采用这种含弹簧的芯筒-刚臂结构简化模型既能准确分析该类结构的静力反应,又可以有效地估计其基本频率,计算精度满足工程结构设计的需要.     

九度地震区高速铁路简支梁合理减隔震体系分析

为了得到九度地震区典型高速铁路简支梁合理减隔震体系，提出了一种桥址区地震危险性贡献参数分析方法，运用核密度估计理论推导了一种桥梁地震易损性计算方法，建立一种基于地震风险评估的铁路桥梁抗震分析方法。以渝昆高铁九度地震区典型32 m预应力混凝土简支梁为研究对象，选取5种组合减隔震体系作为比选对象，运用基于地震风险的桥梁抗震分析方法，全面评估了5种减隔震体系的适应性。结果表明：采用双曲面减隔震支座+榫形金属减震耗能装置+钢防落梁组合减震方案时，桥墩和支座的地震损伤风险发生概率可分别控制在6%和3%以内，方案可有效提高桥墩抗震性能，耗散地震能量，减少桩基地震力，同时可以有效限制主梁位移，防止发生落梁震害，实现了九度地震区高速铁路32 m简支梁桥抗震设计，可为今后强震区类似桥梁抗震分析提供依据。     

基础隔震层附加黏滞阻尼器结构优化设计方法

为合理有效地进行基础隔震结构隔震层黏滞阻尼器设计,提出一种根据隔震层位移和剪力设计侧重需求确定阻尼器参数的优化设计方法.针对隔震层设置黏滞阻尼器的基础隔震结构建立地震能量平衡方程,给出由地震结束时刻总输入能量预测隔震层最大位移与总剪力系数的简易方法,并利用动力时程分析验证预测法的准确性,结果表明阻尼器附加阻尼比越大则预...     

云南某中心大楼基础隔震设计研究

云南某防灾中心大楼位于8度抗震设防区,主体结构为钢筋混凝土框架结构．该工程采用基础混合隔震技术设计,在桩基顶面与上部结构之间设置架空层用作安置设备管道及隔震层．隔震层由纯天然橡胶隔震支座和铅芯橡胶支座组成．对主体结构基础隔震采用非线性时程分析以及能量分析法进行了详细分析,结果表明：各类抗震器充分发挥了其设计性能,上部结构的地震响应明显降低．     

隔震结构设计及应用分析

介绍了夹层橡胶隔震垫的特性,另外就一隔震结构设计,详细叙述了其隔震布置的确定、隔震模型的建立及荷载分析与简化,进而进行了隔震设计与计算;根据《建筑抗震设计规范》,对该结构进行了中震水平下的动力时程分析,与传统抗震结构做了全面的比较,结果表明:在地震区,隔震结构与传统抗震结构相比,具有很大的优越性。     

建筑结构地震反应的智能隔震控制

研究了ER／MR阻尼器和隔震垫组成的智能基础隔震地结构地震反应的半主动控制方法，智能基础隔震系统中ER/MR可调阻尼器能够有效地改善被动基础隔震系统的性能，保护基础隔震系统因过大的水平变开而产生失效破坏。根据智能基础隔震的特点，建立了基于瞬时最优控制的半主 动控制策略，仿真计算表明智能基础隔震系统不仅能够减小上部结构的地震反应，还能够有效地保护隔震系统的变形，是一种性能非常优异的智能控制系统。     

并联复合隔震结构的地震反应分析

本文根据建立的并联复合隔震结构计算模型,基于结构动力时程分析和静力弹塑性方法,编制了计算程序,对地震作用下传统抗震结构、纯橡胶隔震结构、摩擦滑移隔震结构和并联复合隔震结构的地震反应进行了对比分析。结果表明,隔震体系能够显著地降低结构的地震反应。     

隔振支座对大跨度网壳的振动控制分析

本文通过建立了橡胶隔振支座与设置隔振支座的网壳结构的力学模型,研究了隔震支座控制下,大跨度空间单层柱面网壳结构在地震作用下振动响应,结果表明:隔震支座对结构的振动可以起到良好的控制作用,但地震强度对隔震支座耗能能力影响较大,在最大水平行程内,地震强度越大,耗能能力越强;在不同地震波作用下,隔振网壳结构体系的振动控制效果有所不同,其中:EL Centro波作用的结构被动控制效果最佳。     

多质点隔震结构数值分析和试验研究

论文首先通过试验研究,证明了隔震结构的基本工作原理,然后介绍隔震结构的精确解和近似解法,并运用数值分析的方法,对隔震和非隔震的周期、频率进行对比,指出近似解也有很高的精确度,不仅在数值上能够满足一定的精度范围,而且计算简单方便,可以用于对结构周期进行预估,从而对实际工程有很重要的指导意义。     

层间隔震框架结构抗震性能分析

阐述了隔震支座的力学性能,推导了隔震系统的动力平衡方程,利用大型有限元软件SAP2000在7度罕遇EL-Centro地震波作用下对隔震层置于底层、三层及八层柱顶的层间隔震框架结构进行动力时程分析,包括楼层位移、剪力和加速度,并对计算结果与传统抗震结构进行比较分析。研究结果表明,层间隔震具有良好的隔震效果,但隔震层位置的高低对层间隔震的减震效果有较大的影响,隔震层位置越低,减震效果越明显。     

高层建筑减震与模态分析

为了研究高层建筑隔震结构对高层建筑抗震能力的作用,应用Ansys有限元软件对固定高层建筑和隔震高层建筑进行了模态分析。研究结果显示,结构的固有频率随着阶数的增大而增大;隔震结构的隔震层消耗了大量的隔振能量;通过在建筑物上部结构与基础间设置足够安全可靠的隔震系统,形成柔性底层,使建筑物与基础隔开,以延长整个结构体系的自振周期。减少输出上部结构的地震能量,从而大幅度降低建筑物对地震的影响;隔振节点加速度明显降低;隔震后位移发生微小的减少。由模拟结果可知,地震破坏以水平破坏为主,震烈度决定了建筑物的破坏程度;隔震层吸收了地震中大量的能量,隔震上部结构绝对加速度明显降低,基础隔震体系能够降低结构的水平地震作用。