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《北京交通大学》 2011年
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周期性基础隔震结构的地震响应分析

包静  
【摘要】:周期性结构具有频率带隙特性,在带隙所包含的频率范围内,振动会被削弱。基于这一特性,文中提出一种新的隔震理念,即将周期性结构引入结构基础设计中,因此相应频率禁带范围内的地震波在基础中无法传播,从而达到隔震的作用。本文主要计算了弹性波以任意角度入射时层状周期性结构的带隙特征,并用有限元软件模拟了具有层状周期性基础结构的地震响应。 本文主要研究内容及所取得的成果包括以下五个部分: 1、文中详细介绍了采用传递矩阵法计算弹性波以任意角度入射时层状周期性结构的频率带隙特征。 2、分析了各物理参数(如弹性模量、密度等)、几何参数(如填充率、晶格常数)及弹性波的入射角度对第一频率带隙的起止频率和带隙宽度的影响。 3、利用有限元软件ANSYS研究了具有三种不同基础的7层混凝土框架结构的频率反应分析。结果表明周期性基础与传统橡胶支座隔振基础及混凝土基础相比,在频率禁带范围内能有效抑制结构的振动。 4、利用有限元软件对结构进行瞬态反应分析,结果表明具有周期性基础的框架结构的位移、加速度及层间位移与传统隔震基础相比均有明显的削弱。此外构造了一个位移时间历程,验证带隙的存在对隔震的作用。 5、研究了三种具有不同基础的框架结构在Big Bear地震波下的地震响应。结果证明,周期性基础具有非常明显的隔震作用,能够用于多维减震。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU352.12

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