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四种基础隔震系统结构地震反应控制效果分析

周志远  
【摘要】: 基础隔震是结构被动控制中的最重要的方法之一。它以崭新的概念进入建筑结构地震防护,正引起世界许多国家的重视。本文针对目前人们关注的基础隔震结构的动力分析方法及设计计算理论问题,详述了前人的主要研究成果,按照建立一套“理想的隔震系统—可靠的动力分析方法—合理的设计计算理论”这条主线,对原结构、LRB基底隔震系统、NZ基底隔震系统、R-FBI基底隔震系统及EDF基底隔震系统进行了理论建模和模型的数值计算分析。此外,本文采用MATLAB中的SIMULINK工具箱对原结构及四种不同基底隔震系统结构进行动态仿真分析,得出了各个系统的结构地震反应的影响。其中本文主要内容包括以下几个方面: 1建立原结构、LRB基底隔震系统、NZ基底隔震系统、R-FBI基底隔震系统及EDF基底隔震系统模型,运用达朗贝尔原理建立其振动方程,并对相关参数进行探讨。 2将推导出的振动方程写成状态空间形式,用MATLAB语言编制程序;采用SIMULINK工具箱建立动态仿真系统,并对阻尼矩阵的形成进行了讨论。 3通过某三层混凝土结构为实例,分析研究四种基底隔震系统与原结构的控制反应效果,并给出了Benchmark评估标准。分析结果表明这四种基底隔震系统对结构地震反应的控制是有效的。 本文通过系统的理论分析和数值计算证明了LRB基底隔震系统、NZ基底隔震系统、R-FBI基底隔震系统及EDF基底隔震系统模型的可行性和有效性,为今后工程应用打下良好的基础。


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