基础隔震结构的计算与实例

通过算例分析基础隔震结构的计算模型与动力时程,阐述基础隔震体系的振动特性及隔震意义。     

隔震结构动力反应研究

从结构动力学的基本理论出发，针对动力系统的不同频率比，分析了位移解中受迫振动和伴生振动的变化规律。同时，根据隔震结构的动力特性，采用简单的力学模型，基于数值分析结果，考察了隔震结构的动力反应。分析结果表明，对于频率比不大的动力系统，由于阻尼的作用，伴生自由振动很快衰减，故在研究中通常将其忽略。而对于隔震结构，由于其自振周期较长，伴生振动部分占有较大的比例，不能忽略。     

隔震结构动力时程响应的一种工程实用算法

对非比例阻尼体系动力响应的时域一般解答做了简介，分析了非比例阻尼隔震体系在阻尼耦联及频域响应方面的特点，提出了任意多自由度体系时域动力响应的一种工程实用算法．并通过实际隔震工程算例的结果对比，表明本文算法与复振型分解法、双精度Fortran下的Wilson-θ法及Matlab下的Simulink这3种方法几种算法的时程曲线完全重合．     

多层隔震框架多自由度体系的解耦动力分析

根据隔震结构的特点提出解耦假定，建立了振动系统分解法，将多层隔震框架的串联多质点振动体系分解为结构与基底限位阻尼器组成的弹塑性刚体滑移振动和上部结构体系内部的弹性相对振动两个系统。针对相对坐标下的弹塑性滑移振动运动方程，用Ｗｉｌｓｏｎ－θ法构造了系统分解法直接动力分析新算法。通过输入不同地震波显示，使用系统分解求得的上部结构动力反应与普通直接动力分析法结果相差不大，但却可将隔震器设计阶段的弹塑性动     

滑移隔震结构振动分析

从多自由度剪切型隔震结构等代模型的振动特性入手,就基础滑移隔震结构的滑动振动状态进行了探讨,并与拓动台试验结果进行了对比分析,提出了隔震结构滑动振动状态的临界值。     

结构隔震体系地震反应分析

运用整体有限元法建立了隔震体系在时域内求解的运动方程,并在此基础上考虑了隔震体系的恢复力特性,编制了地震反应计算程序．计算了输入Ｅ１－Ｃｅｎｔｒｏ（Ｎ－Ｓ）地震波时体系的动力反应．计算结果表明：隔震体系上部结构的加速度反应大大降低     

博物馆结构隔震前后楼层反应谱及设计谱

为得到博物馆隔震前后的楼层反应谱及设计谱以进行附属结构的防震设计,首先建立了非隔震、隔震两种博物馆结构有限元模型,并通过环境振动测试验证模型的准确性.然后选取了7条罕遇地震波进行时程分析,通过加速度峰值、频谱两参数进行隔震前后的楼层波及其与地震波的差异分析.进而将楼层波作为输入,通过MATLAB程序计算非隔震、隔震结构对应的楼层加速度反应谱,并根据地震抗震设计谱理论拟合用于附属结构设计的楼层设计谱.研究结果表明:有限元模型的动力特性与振动实测结果吻合较好;隔震后楼层加速度峰值较非隔震峰值降低约75%,楼层波卓越频率均与两种结构对应的自振频率相吻合,结构起主控作用;楼层反应谱是地震波与主结构共同作用的结果,反映二者的特性;最后得到了加速度标准化设计谱曲线及数学表达,隔震前、后设计谱划分区段不同,非隔震楼层设计谱有1个平台段,隔震楼层设计谱有2个平台段,设计谱研究成果可用于不同结构内部展陈等附属结构的防震设计.     

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。     

建筑物滑动隔震试验研究及计算分析

本文进行了振动台上的刚体、单层模型及两层模型滑动隔震试验。提出了具有限位装置的滑动隔震体系的计算模型、运动方程及滑动判别条件,并编制了隔震及不隔震体系地震反应的计算程序。计算结果与试验结果符合较好。对隔震规律进行了分析。     

隔震结构动力时程响应工程算法的精度对比

基于隔震系统对非比例阻尼动力响应的解偶效应，提出了可以计算任意多自由度体系时域动力响应的工程实用算法．引入一个实际隔震工程作为算例，在输入两种不同的地震波时，用本文算法计算地震响应，并与复振型分解法、双精度Fortran下的Wilson-θ法及Matlab下的Simulink这三种方法的位移、速度和加速度时程曲线进行了对比，并分析了峰值响应误差．结果表明，本文算法与其它几种算法的时程曲线完全重合，当隔震阻尼比取值为设计阻尼水准时，具有良好的精度．     

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。     

立式储罐并联隔震地震反应分析

为减少地震作用下的储罐地震响应,采用基础隔震的减震方法,将环梁基础设计成具有滑移和隔震支撑并联的结构体系,将晃动和液固耦联振动考虑为不耦合多质点体系.以基底剪力是否大于屈服剪力为判断界限,采用Newmark-β时程法研究了不同地震烈度、不同摩擦系数、不同并联滑移隔震支座负担的结构重量比γ、不同场地、不同高径比,不同隔震周期及等效阻尼比对上部储罐地震响应的影响.研究结果表明:隔震后,在一定的设计参数下,基底剪力明显减低,晃动波高有放大效应.各参数不同,隔震效果不同,参数设计存在优化问题.     

基于SIMULINK的串联基础隔震体系地震反应研究

分析了串联基础隔震结构隔震层的恢复力模型,提出了一种基于SIMULINK的串联基础隔震体系仿真计算的新方法,将该种隔震结构的运动微分方程用状态空间法描述,在SIMULINK环境下建立了串联基础隔震体系的动力仿真程序,实例证明该动力仿真程序是有效的.     

椭圆滑道RFPS摩擦摆与碟型弹簧组合隔震系统性能分析

根据拉格朗日方程推导出了椭圆滑道辊轴摩擦摆与碟型弹簧组成的三维复合隔震系统动力反应分析计算公式,考虑了竖向振动与水平向振动的耦合作用.分析与计算结果表明:隔震系统在水平向与竖向都具备必要的隔震特性,即隔离能力与复位能力;依靠摩擦作用与结构自身阻尼可以消耗传入结构的能量.当滑道长轴a=1.0m、短轴b=0.5m、滑动摩擦系数为0.01左右时,水平向隔震效率可达75%左右,在竖向也能有效减小受压层间位移与防止出现受拉层间位移,同时具有较好的消能效果与复位能力,这时滑道曲率对体系竖向振动的扰动很小,可不考虑水平向与竖向的耦合作用,各自单独计算.     

连续板桥竖向隔震的弹性时程分析

为了提高桥梁结构在竖向地震作用下的抗震能力,提出竖向隔震的思想,首先分析了桥梁竖向隔震的减震原理,提出一种新型的三维隔震装置并确定了其几何结构和力学性能参数其次,利用有限元软件AN-SYS建立了一座三跨连续板桥三维模型,分析了在El-centro波竖向分量9度小震作用下装置的竖向隔震效果,并研究了竖向粘滞阻尼器的阻尼系数对竖向隔震效果的影响规律结果表明,提出的三向隔震装置可以有效地减小结构的竖向地震动力响应,竖向隔震效果随粘滞阻尼系数的增大而增加,但阻尼系数存在一个较优值.     

隔震结构基于动力可靠性约束的优化设计

为系统研究多自由度基础隔震结构基于动力可靠性约束的优化设计方法.用复模态法获得了结构基于Kanai-Tajimi谱随机地震响应的解析解;以基础隔震结构和基础固定结构的上部结构一阶模态位移标准差之比作为优化目标,以隔震装置位移响应不超过其容许设计限值的动力可靠性为约束条件,运用罚函数法获得隔震装置的优化设计参数,并给出算例,从而建立了基础隔震结构基于动力可靠性约束的优化设计的一整套方法.     

地基──基础隔震结构系统的动力响应

着重讨论不同地基条件下基础隔震结构的地震响应．把地基一基础隔震结构作为一个完整系统分析，对其中的隔震结构采用了集中质量模型；视地基为置刚性基础于其上的各向同性半空间，半空间的特性则用弹簧一粘性阻尼器组合而成的Ｖｏｉｇｈｔ固体来代表；对于隔震层，针对叠层橡胶支座的阻尼特性采用了与试验结果更为吻合的滞变阻尼模型．在分析中考虑了地震时基础可能产生的水平振动和摇摆，但略去其耦合作用．分析表明：地基性质对基础隔震结构的地震响应有影响，但远比对抗震结构的影响小．     

结构隔震体系地震反应分析

运用整体有限元法建立了隔震体系在时域内求解的运动方程,并在此基础上考虑了隔震体系的恢复力特性,编制了地震反应计算程序。     

岱河煤矿中央风井消声塔隔震设计

岱河煤矿中央风井在消声塔隔震设计中，把支座设计成动力吸收震器，以增大震动作用下的阻尼；在加层设计中，有效地运用了轻钢结构体系、轻质墙体和橡胶垫隔震层来减轻震动的作用．工程投入使用后效果良好．     

立式储罐基底隔震的基本理论

鉴于目前储罐基底的隔震研究大都是在Haroun模型的基础上进行的.本文以储罐基底隔震为基础,从储罐的晃动、刚性运动、液固耦联弹性运动出发,根据储罐结构所满足的速度势和边界条件,选择合理的势函数,研究储罐动水压力、波高、基底剪力和弯矩的动响应理论表达.利用相同激励下原型罐和等效力学模型罐基底剪力和弯矩等效原则,求出储罐分析力学模型的等效质量及相对质心高度,建立了隔震三质点控制体系简化分析的力学模型,给出了储罐抗震设计参数波高、基底剪力和弯矩简化分析表达.由Harmilton原理出发,考虑晃动和罐——液耦联振动周期相差较大,将两者作为不耦联运动,建立了隔震体系的运动方程.并对2×104m3和15×104m3储罐隔震和非隔震地震响应进行了时程分析研究,结果表明,基底隔震体系起到了很好的隔震效应.