隔震技術(shù)具有力學(xué)模型簡單、機(jī)理清晰、減震效果明顯等優(yōu)點(diǎn),目前已成為應(yīng)用最為廣泛、最為成熟的減震技術(shù)。隔震結(jié)構(gòu)雖然在設(shè)防烈度下可以大幅度地降低上部結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng),保證結(jié)構(gòu)的安全,但是由于地震的隨機(jī)性,超設(shè)防烈度地震時有發(fā)生,在超設(shè)防烈度地震作用下,隔震層會產(chǎn)生過大的水平位移,造成隔震支座失效,導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)傾覆倒塌。因此,有必要對隔震層進(jìn)行軟碰撞限位保護(hù),將隔震支座的水平位移限制在規(guī)范允許的范圍內(nèi),保證隔震結(jié)構(gòu)在超設(shè)防烈度地震作用下的安全。本文對隔震結(jié)構(gòu)的軟碰撞限位體系研究內(nèi)容如下:(1)研發(fā)設(shè)計了一種新型柔性限位防護(hù)裝置,利用ABAQUS有限元軟件仿真了限位防護(hù)裝置,進(jìn)行位移控制的豎向壓縮分析,了解限位防護(hù)裝置的力學(xué)性能及變形過程,獲得限位防護(hù)裝置在不同位移階段的剛度值。(2)以冷粘結(jié)的方式制作了不同尺寸的足尺限位防護(hù)裝置試件,通過對該裝置的試件進(jìn)行位移控制的壓縮性能試驗(yàn),獲得了試件在受壓時的荷載-位移曲線。試驗(yàn)結(jié)果表明:足尺限位防護(hù)裝置試件具有自動復(fù)位能力、變剛度且具備一定的耗能能力的特點(diǎn),符合最初的設(shè)計構(gòu)想,滿足了軟碰撞限位防護(hù)裝置的基本要求。(3)采用ETABS建立基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的三維有限元模型,上部結(jié)構(gòu)為彈性模型,設(shè)防烈度為7度(0.15g)。首先進(jìn)行基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)在7度(0.15g)、8度及8度(0.30g)罕遇地震作用下的動力響應(yīng)分析;然后通過Gap單元模擬了基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)與限位防護(hù)裝置的之間的軟碰撞,進(jìn)行設(shè)置限位防護(hù)裝置基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)在8度(0.30g)罕遇地震作用下的動力響應(yīng)分析,對比分析了限位防護(hù)裝置對上部結(jié)構(gòu)的層間剪力、層間位移、頂層加速度及隔震層位移的影響。(4)在ETABS軟件中分析時,只是考慮了限位防護(hù)裝置采用“三折線”剛度彈性模型,并沒有考慮限位防護(hù)裝置的滯回特性和荷載-位移曲線下降階段剛度的變化。為了進(jìn)一步研究該限位防護(hù)裝置對基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響。首先,本文對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了公式擬合,提出一種“三角形”彈塑性模型,采用MATLAB提供的Simulink模塊對該彈塑性模型進(jìn)行仿真,通過輸入結(jié)構(gòu)位移實(shí)現(xiàn)對彈塑性恢復(fù)力精確快速的求解。然后建立基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的多質(zhì)點(diǎn)模型,隔震層和上部結(jié)構(gòu)采用非退化Bouc-Wen彈塑性模型,限位防護(hù)裝置采用“三角形”彈塑性模型,并用Simulink模塊仿真了限位防護(hù)裝置和隔震結(jié)構(gòu)的軟碰撞。最后進(jìn)行基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)及設(shè)置限位防護(hù)裝置基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力響應(yīng)分析,對比分析了限位防護(hù)裝置對上部結(jié)構(gòu)的層間剪力、層間位移、頂層加速度及隔震層位移的影響。
【學(xué)位單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU352.12
【部分圖文】：

廣州大學(xué)碩士學(xué)位論文，震害表明，應(yīng)充分重視樓梯間的設(shè)計�？蚣芙Y(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)于砌體結(jié)構(gòu)，總體基本良好，但圍護(hù)結(jié)構(gòu)及填充墻的破壞非常嚴(yán)重；剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)優(yōu)異，但均位于較低的地區(qū)，大震下的抗震性能，需要進(jìn)一步研究[6-8]。2010 年 4 月，青海省玉樹自治州玉樹市發(fā)生 6 次最高震級 7.1 級的地震（如圖 1-2 所示），造成了 107000 多的經(jīng)濟(jì)損失，加上其地形復(fù)雜、氣候惡劣還有高原反應(yīng)給救援工作增加不少難度3 為青海玉樹地震分布圖，圖 1-4 為玉樹災(zāi)害范圍評估圖，從圖中可以看出地震災(zāi)響范圍之大。

廣州大學(xué)碩士學(xué)位論文，震害表明，應(yīng)充分重視樓梯間的設(shè)計�？蚣芙Y(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)于砌體結(jié)構(gòu)，總體基本良好，但圍護(hù)結(jié)構(gòu)及填充墻的破壞非常嚴(yán)重；剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)優(yōu)異，但均位于較低的地區(qū)，大震下的抗震性能，需要進(jìn)一步研究[6-8]。2010 年 4 月，青海省玉樹自治州玉樹市發(fā)生 6 次最高震級 7.1 級的地震（如圖 1-2 所示），造成了 107000 多的經(jīng)濟(jì)損失，加上其地形復(fù)雜、氣候惡劣還有高原反應(yīng)給救援工作增加不少難度3 為青海玉樹地震分布圖，圖 1-4 為玉樹災(zāi)害范圍評估圖，從圖中可以看出地震災(zāi)響范圍之大。

造成了 107000 多萬元的經(jīng)濟(jì)損失，加上其地形復(fù)雜、氣候惡劣還有高原反應(yīng)給救援工作增加不少難度。圖1-3 為青海玉樹地震分布圖，圖 1-4 為玉樹災(zāi)害范圍評估圖，從圖中可以看出地震災(zāi)害影響范圍之大。圖 1-1 汶川地震某破壞建筑 圖 1-2 青海玉樹震后破壞建筑圖 1-3 青海玉樹地震分布圖 圖 1-4 玉樹災(zāi)害范圍評估圖傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震主要考慮了場地、形狀均勻規(guī)整、提高結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度和延性、多道抗震防線等，其目的主要是致力于保證結(jié)構(gòu)自身具有一定的強(qiáng)度、剛度和延性，來實(shí)現(xiàn)在較小地震發(fā)生時建筑結(jié)構(gòu)不破壞，中等地震發(fā)生時建筑物在修整之后可以使用，大震發(fā)生時建筑物不倒塌的設(shè)防理念。傳統(tǒng)的抗震是以設(shè)防烈度為參考依據(jù)，由于地震
【參考文獻(xiàn)】

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3 韓淼;朱愛東;張文會;;近斷層地震作用下層間隔震結(jié)構(gòu)彈簧軟限位分析[J];工程抗震與加固改造;2015年01期

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本文編號：2867337