考虑土-结构相互作用的基础隔震体系动力特性分析

本文以基础隔震体系为研究对象,利用ANSYS软件建立了三维有限元模型,讨论了考虑土-结构相互作用的基础隔震体系动力特性,并研究了隔震层和相互作用对体系动力特性的影响因素,以揭示土-基础隔震体系相互作用机理。分析结果表明,考虑相互作用和基础隔震后,结构体系的自振周期延长。改变土体的特性和隔震层水平、竖向刚度,体系的动力特性也会随之改变。     

串联基础隔震体系动力仿真分析

本文简述了串联隔震结构的基本概念和应用特点,分析了这种隔震结构隔震层的恢复力模型,提出了一种基于SIMULINK的对串联基础隔震体系进行仿真计算的新方法,将该种隔震结构的运动微分方程用状态空间法来描述,在SIMULINK环境下建立了串联基础隔震体系的动力仿真程序,并给出了计算分析实例.     

土-结构相互作用对基础隔震体系的影响

本文应用子结构法,分析了土-结构相互作用对线性基础隔震体系基频和结构反应的影响.分析模型中,上部结构取为具有埋置刚性基础的均质剪切梁式模型,地基取为均质、各向同性的粘弹性半空间.上部结构和刚性基础之间设置隔震层.通过对隔震体系反应的传递函数及基于FFT的地震时程反应的分析,讨论了地基土柔性、基础埋深和隔震层刚度对于基础隔震体系基频和结构反应的影响.     

某图书馆基础隔震体系的地震反应分析

主要研究采用叠层橡胶支座的基础隔震体系 ,这种体系安全可靠 ,计算简便 ,应用也最为广泛。建立了双轴对称基础隔震体系的力学模型和运动微分方程 ,并结合工程实例进行分析     

组合基础隔震房屋模型振动台试验研究

基础隔震能有效地降低上部结构的地震作用,但不同的隔震体系,隔震效果不同.本文根据叠层橡胶支座和滑板摩擦隔震支座的特点,提出组合基础隔震系统,以中国和日本国的在建隔震房屋为工程背景,进行了组合基础隔震房屋模型和基础固定房屋型模拟地震动振动台试验,并对两种试验结果进行了能量分析,分析结果表明组合基础隔震系统中叠层橡胶支座能自动复位,滑板摩擦隔震支座具有良好的耗能能力,隔震效果明显,组合基础隔震系统是一种简单、经济、有效具有广泛应用价值的基础隔震形式.本文获得的大量振动台试验结果可以为隔震设计和加固中使用这种隔震系统及进一步的理论分析提供重要依据.     

近断层地震作用下基础隔震层弹簧限位振动台试验研究

近断层脉冲型地震作用下基础隔震结构隔震层会产生过大变形,导致隔震支座侧倾失稳,隔震体系破坏.本文设计制作了一个3层基础隔震钢框架试验模型与三类钢弹簧软碰撞限位器,进行了近断层脉冲型地震作用下基础隔震层软碰撞限位振动台模型试验.试验表明,弹簧限位器具有很好的弹性性能,近断层地震作用下基础隔震层软限位可有效控制隔震层变形,隔震结构体系减震效果良好.     

柔性储罐底环梁基础隔震地震动响应分析

基于储罐柔性罐底以及环梁基础结构的特点,提出了一种采用扇环铅芯叠层橡胶水平隔震支座与筒式黏弹性阻尼器碟形弹簧竖向隔震支座串连而成的三维隔震支座,将其与环梁基础联结构成隔震环梁基础。以50000m3储罐为例,忽略储罐罐壁的质量,将采用隔震环梁基础的大型储罐中的液体质量简化成不考虑质点间耦合作用的三质点体系模型,在水平地震动激励下对其进行水平隔震地震动响应分析,给出了简化模型地震动响应变化规律;考虑储罐罐壁与液体耦合作用,将采用隔震环梁基础的大型储罐中的液体质量简化成单质点体系模型,在竖向地震动激励下对其进行竖向隔震地震动响应分析,同样给出了简化模型的地震动响应变化规律。     

基于主动控制的并联基础隔震体系隔震层参数优选

提出了一种基于主动控制算法优选双线性并联基础隔震体系隔震层参数的方法。该方法是把并联基础隔震体系隔震层替换为主动控制作动器和只具有纯刚度的橡胶垫,利用主动控制算法——线性二次型经典最优控制算法计算主动最优控制力,求出受控结构隔震层处的层间刚度和层间阻尼比;并使并联基础隔震体系隔震层的等效刚度和等效阻尼比在数值上与之对应相等,利用双线性滞回曲线模型即可推导出隔震层的2个参数（回复刚度和屈服剪力系数）。为了验证该方法,对一工程实例进行了仿真分析,结果表明,该方法是可行的。     

考虑轴力转移的并联基础隔震结构地震反应分析

在地震作用下,并联基础隔震结构的隔震层随着水平位移的增加,由于两类支座竖向刚度不同,将在两类支座间出现轴力相互转移,隔震层的力与水平位移的关系呈现很强的非线性关系。根据该种隔震结构不同类型支座间轴力在地震过程中相互转移的特点,给出并联基础隔震体系考虑轴力相互转移的隔震层恢复力模型,提出一种基于SIMULINK环境下对并联基础隔震体系考虑支座轴力相互转移进行仿真计算分析的新方法。工程实例计算结果表明,考虑支座承受的竖向荷载变化时,隔震层最大水平位移比不考虑支座竖向承载力变化时有所下降,支座竖向承载力变化所引起的附加摩擦力已经成为一个不能忽视的因素。     

基础隔震体系的阻尼分析和优化

本文作者给出了抗震结构基础隔震体系设计的一种新的实用简化模型,用这个模型,可获得基础和上部结构响应与各类参数之间的关系。这些参数包括上部结构固有频率,隔震垫的刚度和阻尼,及地震卓越周期等等,进而获得了全频域内的最佳阻尼表达式,算例说明,本文方法可靠、精确、实用、简易、能够用于基础隔震体系的工程设计中。     

基础滑动隔震技术在工程中的应用

本文介绍了由滑动摩擦元件和限位消能元件组合而成的基础滑动隔震装置,探讨了两种元件的基本性能和其匹配关系,并进行了等效质点系模型振动台试验和数值分析,提出了该体系的设计方法,试验研究表明,采用本文建议的基础滑动隔震装置,能显著地降低上部结构的地震反应,使结构的抗震性能获得显著改善。     

变电站配电楼的隔震设计

某330kV变电站中的110kV配电楼位于8度地震设防区,为单层钢筋混凝土框架结构,局部二层。在地下室与上部结构之间设置隔震层。对隔震支座的选型、改型及布置方案进行了研究,并提出了有益的建议。配电楼主体结构空间模型的时程分析结果表明,采用隔震措施不但可以显著降低上部结构的地震反应,同时降低了其内电气设备的地震反应。该工程即将竣工并投入使用。该工程为隔震技术在电力系统的更广泛应用提供了一个良好的实例。     

建筑结构地震反应的MR智能基础隔震控制

针对基础隔震局限于减小地震波高频成分对结构影响的缺点,将磁流变(MR)阻尼器与滚动隔震支座相结合形成MR智能基础隔震系统并应用到结构控制中.基于MR阻尼器的Sigmoid模型,进行模糊半主动控制策略设计.在不同种类不同强度的地震波作用下,对智能基础隔震控制下2层钢框架结构的反应进行了仿真分析.结果表明,MR智能基础隔震...     

多层异型柱框架结构隔震性能试验研究

本文对一栋比例为1:6的6层基础隔震异型柱框架结构模型进行了模拟地震振动台试验研究.试验与理论分析表明,对这种轻型框架结构体系使用基础隔震技术,可以大大减小结构的地震反应,从而使上部结构设计可参照基础隔震普通框架结构的设计方法进行内力计算,达到既提高抗震性能又可降低工程造价的目的.     

多层框架隔震结构的地震扭转反应分析

本文分析了多层框架基础隔震结构单轴偏心的地震扭转反应 ,建立了地震作用下多层框架隔震结构扭转反应的运动方程 ,在隔震和非隔震情况下 ,计算了结构模型不同偏心的地震反应。结果表明 ,对存在扭转变形的结构来说 ,采用基础隔震可明显减少结构的扭转反应     

基于准零刚度特性的结构竖向隔振系统研究

基于准零刚度的原理,提出将并联碟形弹簧和线性压缩弹簧的准零刚度系统用于建筑结构竖向隔振。基于系统的位移-回复力关系,建立了隔振系统竖向运动控制方程,采用谐波平衡法求解了系统的幅频响应和传递率。通过数值仿真对理论推导进行了验证,并根据传递率的变参数分析结果,探讨了系统不同激励幅值引起的频率偏移,以及不同阻尼比对传递率曲线的影响。由准零刚度系统和等效线性系统的传递率曲线对比,证明了与等效线性隔振系统相比,准零刚度系统具有更低的隔振起始频率和更小的传递率优势。通过OpenSees软件的二次开发,实现了准零刚度系统的数值本构模型。基于数值本构模型开发,对采用准零刚度系统的竖向基础隔振结构进行了地震和地铁振动输入下的响应时程计算,验证了准零刚度系统的竖向隔振效果。     

砖混建筑结构基础隔震分析

本文建立了砖混建筑结构基础隔震及其限位系统的数学模型、力学模型。并结合陕西西安和云南大理的两幢砖混试点工程楼，讨论了摩擦系数、限位器刚度、地震等级等对砖混结构基础滑动隔震结构的影响。提出的几点建议可供同类建筑结构设计时参考。     

Multi-objective fuzzy control of smart base isolated spatial structure

Base isolation systems are used widely to reduce the dynamic responses of structures subjected to a seismic load. Recently, research has been conducted actively on smart base isolation systems that can effectively reduce the dynamic responses of isolated structures without accompanying increases in the base drifts. On the other hand, control performance of smart base isolation systems for spatial structures has not attracted significant attention. This study examined the dynamic response reduction capacity of a smart base isolation system for a spatial structure subjected to seismic excitation. MR dampers and low damping elastomeric bearings were used to compose a smart base isolation system, and its vibration control performance was compared with that of the optimally-designed, lead-rubber bearing (LRB) isolation system. A fuzzy controller was used to effectively control the spatial structure with a smart base isolation system. The dynamic responses of the spatial structure with an isolation system conflicted with the base drift. Therefore, these two responses were selected as the objective functions to apply a multi-objective genetic algorithm to optimize a fuzzy controller. The numerical simulation results showed that the smart base isolation system proposed in this study can reduce drastically the base drifts and seismic responses of the example spatial structure compared to the optimally designed LRB isolation system.     

球支撑滚动隔震体系试验研究

本文对具有复位能力的球支撑滚动隔震体系进行了刚体模型和两质点模型的振动台隔震试验.讨论了质量比、自振频率、刚度等因素对隔震性能的影响.验证了理论的正确性.结果表明,与基础固定结构相比,球支撑滚动隔震体系具有明显的隔震效果.     

基于不同隔震体系的预制拼装桥墩桥梁结构 地震响应分析

为了研究预制拼装桥墩桥梁结构的地震响应,基于OpenSEES有限元分析软件建立墩顶隔震和墩底隔震的预制拼装桥墩连续梁桥分析模型; 通过分析桥梁模型在3组不同强度、不同特性地震动激励下的动力特性、位移、内力、残余位移、预应力筋预应力、接缝压力等参数的变化,对隔震体系的隔震效果进行评估并给出了墩底隔震桥梁的设计建议。结果表明:预制拼装桥墩连续梁桥采用墩顶隔震体系和墩底隔震体系均可以大幅减小桥梁在地震中的位移和内力,延长桥梁自振周期; 采用墩梁固接、墩底隔震的桥梁结构相比于直接采用隔震支座连接墩梁的桥梁结构具有更长的自振周期、更小的震中位移和墩顶残余位移,表现出更好的隔震效果,在大地震中墩底隔震体系隔震优势更加明显; 采用墩底隔震体系的桥梁预制拼装桥墩会有更大的预应力变化、预应力损失和接缝竖向压力,因此隔震支座也应具备更高的性能。