收藏本站
《华中科技大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

考虑支座相关性的基础隔震结构地震响应研究

胡紫东  
【摘要】:基础隔震技术因其良好的减震效果、经济性、耐久性和适用性,得到了国内外学术界和工程界的普遍认可。据统计,我国基础隔震结构的建筑面积已超过了200万平方米。基础隔震技术的应用和发展与隔震系统力学性能的研究及基础隔震结构地震响应分析理论的研究进程息息相关。然而在目前的设计中,通常没有考虑橡胶铅芯支座相关性的影响,从而忽略许多影响结构实际地震响应的客观因素。在橡胶铅芯支座的众多相关性中,温度相关性和竖向力相关性对支座力学性能的影响最为明显。为进一步完善基础隔震技术的理论研究,本文以支座拟静力实验及基础隔震结构非线性地震响应分析为基础,对橡胶铅芯支座的温度相关性和竖向力相关性及考虑支座的相关性影响的基础隔震结构地震响应展开了以下几个方面的研究工作: (1)系统的研究了橡胶铅芯支座的温度相关性和竖向力相关性,进行了橡胶铅芯支座的温度相关性和竖向力相关性的拟静力实验,得到了在不同温度环境中和不同竖向力作用下支座的滞回曲线。从橡胶铅芯支座的温度相关性实验结果可发现,环境温度对支座的力学性能有明显影响,支座的屈服剪力、屈后刚度和屈前刚度随温度的降低而增大,且在低温环境中,支座力学性能的变化尤为明显。通过竖向力相关性实验发现橡胶铅芯支座的屈服剪力和屈前刚度随竖向压力的增加而增大,屈后刚度随竖向力的增加而减小,当支座的竖向力达到6MPa时,支座的力学性能趋于稳定。 (2)推导了基于序贯非线性最小二乘的支座参数识别方法,并对橡胶铅芯支座的拟静力实验结果进行了参数识别。根据参数识别的结果,拟合出支座的力学特性(屈前刚度、屈后刚度和屈服剪力)随温度和竖向力的变化影响系数函数。 (3)研究了橡胶铅芯支座温度相关性对有偏心和无偏心基础隔震结构的地震响应的影响,编制了无偏心和有偏心基础隔震结构的非线性时程分析程序NBIS和NBIS Torsion,分析了橡胶铅芯支座温度相关性对无偏心和有偏心基础隔震结构地震响应的影响。对于无偏心基础隔震结构,考虑橡胶铅芯支座温度相关性后,支座的相对位移随温度的增高而增大,而支座的恢复力的变化趋势与地震激励的加速大小有关。在较低的环境温度中,基础隔震结构的隔震效果会降低,甚至可能达不到预期的减震目标。对于偏心基础隔震结构,考虑支座的温度相关性后,虽然隔震层和上部结构的位移的变化趋势相同,但不同温度环境的计算结果仍存在较大误差;温度相关性对上部结构转动加速度有较为明显的影响,但是其对隔震层转动加速影响较小,可以忽略不计。 (4)为研究橡胶铅芯支座竖向力相关性对基础隔震结构地震响应的影响,建立了基础隔震结构多维地震激励的分析模型,并将橡胶铅芯支座的竖向力相关性力学模型嵌入其中,编制了相应的计算程序NBIS_Dimension,分析了在水平向和竖向地震同时作用下基础隔震结构的地震响应。考虑了支座竖向力相关性后,支座的计算滞回曲线不再光滑,出现了上凸和下凹,支座的相对位移和水平剪力均增大,隔震层位移增加;受隔震层位移增大的影响,上部结构有较大的整体偏移。支座的初始压力对支座的滞回性能及上部结构的地震响应有明显影响,初始压力越小,支座的滞回越不饱满,支座的竖向力相关性对上部结构的地震响应越明显。 (5)研究了高层或高宽比较大的基础隔震结构的平摆耦联地震响应,建立了考虑橡胶铅芯支座竖向力相关性的基础隔震结构平摆耦联分析模型,编制了计算程序NBIS_Oscillation,分析了基础隔震结构的平摆耦联地震响应。受结构平摆耦联运动的影响,即使结构仅考虑水平向地震激励,支座的竖向力也会随结构的摆动不断变化。因此,支座的计算滞回曲线也会凸凹不平,上部结构的加速峰值增大,结构高阶振型的影响更为显著。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU352.12

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王建强,姚谦峰;基础隔震偏心结构扭转振动反应分析[J];四川建筑科学研究;2004年01期
2 ;PI force feedback control for large flexible structure vibration with active tendons[J];Acta Mechanica Sinica;2008年06期
3 邬鑫,朱晞;近场地震的速度脉冲效应及简化冲击回归公式的检验[J];北方交通大学学报;2003年01期
4 刘文光;何文福;霍达;付伟庆;;大高宽比隔震结构双向输入振动台试验及数值分析[J];北京工业大学学报;2007年06期
5 何文福;霍达;刘文光;滕海文;;高层隔震结构振动台试验及数值分析[J];北京工业大学学报;2010年03期
6 王斌,蒋东红,刘之洋;橡胶垫减震结构的动力反应[J];东北大学学报;1999年04期
7 王斌,王庆利,刘之洋;双向地震影响下抗震和减震结构变形的比较[J];东北大学学报;1999年05期
8 由世岐,刘斌,楼永林;低温环境对叠层橡胶支座变形特性影响的试验研究[J];东北大学学报;2005年03期
9 刘文光,周福霖,庄学真,冯德民,三山刚史,加藤泰正;铅芯夹层橡胶隔震垫基本力学性能研究[J];地震工程与工程振动;1999年01期
10 周云,徐彤,俞公骅,李希平;耗能减震技术研究及应用的新进展[J];地震工程与工程振动;1999年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 韩淼;杜红凯;刘健兵;;U型钢板软碰撞限位实验隔震层位移回归分析[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 叶昆;近断层脉冲型地震作用下LRB基础隔震结构地震响应研究[D];华中科技大学;2008年
2 聂肃非;连续梁桥橡胶铅芯隔震支座的力学性能研究及应用[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 尹维祥;叠层橡胶支座稳定性及其受低温环境的影响[D];甘肃工业大学;2001年
2 许宏洲;隔震结构体系的地震反应和抗震可靠度研究[D];华侨大学;2004年
3 郭鹏飞;基于磁激励智能材料阻尼器的设计与研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 汪新明;橡胶隔震支座的非线性建模及参数识别研究[D];南京航空航天大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王建强,姚谦峰;基础隔震偏心结构扭转振动反应分析[J];四川建筑科学研究;2004年01期
2 姜东均;白良;赵党书;赵惠敏;;建筑施工与昆明旅游环境探讨[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 刘纪陆;;基础隔震结构的精确求解方法[J];四川建筑科学研究;2006年06期
4 杨润林;张娜;周锡元;闫维明;刘锡荟;;结构半主动变阻尼控制的可行性研究[J];四川建筑科学研究;2007年02期
5 刘燕;赵胜利;李红梅;白永兵;;铅芯橡胶支座的隔震效果分析[J];四川建筑科学研究;2007年04期
6 郑宇;王月明;吴芳;毛杰;;底部框架—抗震墙结构在平稳随机干扰下的响应[J];四川建筑科学研究;2008年01期
7 李扬;李自力;;铅芯橡胶支座参数对隔震储罐地震响应的影响[J];四川建筑科学研究;2009年04期
8 张大长;陈怀亮;韩丽婷;韩晓健;;反复压力作用下橡胶的承载力—变形特性的试验研究[J];四川建筑科学研究;2009年05期
9 李永华;李思明;;弱连体结构地震反应分析[J];四川建筑科学研究;2010年01期
10 李慧;魏彪;杜永峰;李永祥;;框支剪力墙的阻尼器耗能减震方法研究[J];四川建筑科学研究;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王琪;;多结构联系体系磁流变阻尼器半主动控制系统优化设计[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
2 赵世峰;程文瀼;李爱群;赵世英;;并联基础隔震框架隔震层性能时程分析——考虑竖向力变化影响[A];全国结构振动与动力学学术研讨会论文集[C];2011年
3 赵世峰;程文瀼;李爱群;赵世英;;并联组合隔震层基础隔震框架竖向地震反应分析研究[A];全国结构振动与动力学学术研讨会论文集[C];2011年
4 谷伟;温小栋;刘斌;;摩擦隔震砌体房屋考虑竖向地震作用影响研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
5 张弛;;离心风机风井噪声治理隔振研究[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
6 刘华波;王红囡;;结构控制与智能材料[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年
7 刘伟庆;王曙光;;建筑结构隔震减震设计的现状与发展趋势[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
8 杜永峰;李慧;吴忠铁;李松;唐能;;近场多维地震激励的隔震结构高宽比限值分析研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
9 孙作玉;王晖;;隔震换能控制系统的仿真分析[A];第三届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第二卷)[C];2004年
10 王洪涛;陈彦江;闫维明;李勇;程建旗;黄飞鸿;;复合式金属型阻尼器在高架桥减震控制中的应用研究[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王学庆;考虑土—结构动力相互作用的巨型框架隔震悬挂结构动力响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 范云蕾;网络化结构实验室NetSLab的研究[D];湖南大学;2010年
3 刘文静;LRB隔震桥梁的可靠性与等效线性化方法研究[D];华中科技大学;2010年
4 郭猛;框架—密肋复合墙结构抗震性能与设计计算方法研究[D];北京交通大学;2011年
5 朱前坤;串联隔震体系屈曲后屈曲及大变形力学行为[D];兰州理工大学;2011年
6 杨宇;双向地震作用立式储罐基础隔震研究[D];东北石油大学;2011年
7 李翠娟;超大跨径CFRP主缆悬索桥合理结构体系研究[D];西南交通大学;2011年
8 张颖;层间隔震体系的减震机理与减震性能研究[D];湖南大学;2009年
9 熊伟;基于SSI及非线性土体反应的新型分布式隔震系统研究[D];湖南大学;2009年
10 周莉;城市桥梁地震碰撞分析及抗震性能评估[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
2 刘喜中;村镇住宅碳纤维布减震技术研究及有限元分析[D];郑州大学;2010年
3 任克彬;大型渡槽结构主动变阻尼控制研究[D];郑州大学;2010年
4 王建亮;摩擦摆基础隔震结构多维地震反应分析[D];郑州大学;2009年
5 攸青言;摩擦摆基础隔震结构地震反应影响因素分析[D];郑州大学;2010年
6 冯亚亚;SMA半主动隔震支座的研制及其减震效果分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 郭妍;多边形单管通信塔极限承载力分析及其地震响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 王迪;应用SMA复合支座的层间隔震结构体系及其地震响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 王奇;SMA-粘滞阻尼器及其在框架结构中的减震研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 习勇;大跨度混合梁独塔斜拉桥地震反应分析及减震措施研究[D];长沙理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邬鑫,朱晞;近场地震的速度脉冲效应及简化冲击回归公式的检验[J];北方交通大学学报;2003年01期
2 江辉,朱晞;脉冲型地震动模拟与隔震桥墩性能的能量分析[J];北方交通大学学报;2004年04期
3 何文福;霍达;刘文光;李婕;冯德民;;长周期隔震结构的地震反应分析[J];北京工业大学学报;2008年04期
4 侯保林;;磁流体特性对磁流变火炮后坐阻尼器性能的影响[J];爆炸与冲击;2006年03期
5 陈念英;从日本阪神地震再谈竖向地震作用的重要性[J];成都大学学报(自然科学版);1996年01期
6 王斌,蒋东红,刘之洋;橡胶垫减震结构的动力反应[J];东北大学学报;1999年04期
7 王斌,王庆利,刘之洋;双向地震影响下抗震和减震结构变形的比较[J];东北大学学报;1999年05期
8 潘开名,刘斌,刘之洋,王晓初;叠层橡胶支座隔震结构地基结构动力相互作用分析[J];东北大学学报;2002年01期
9 由世岐,刘斌,楼永林;低温环境对叠层橡胶支座变形特性影响的试验研究[J];东北大学学报;2005年03期
10 张延年,刘剑平,刘斌,李艺;多向地震耦合作用下MRD结构的地震反应分析[J];东北大学学报;2005年09期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 ;坦桑尼亚国家体育场万向支座设计及试验分析研究[A];首届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2006年
2 周云;吴从晓;;灾后建筑加固耗能减震技术与方法[A];汶川地震建筑震害调查与灾后重建分析报告[C];2008年
3 张春巍;欧进萍;;结构主动质量阻尼控制系统的控制力特点数值分析[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 徐赵东;(铅)粘弹性阻尼结构的试验与研究[D];西安建筑科技大学;2001年
2 杨兴;磁场与位移感知型超磁致伸缩微位移执行器及其相关技术研究[D];大连理工大学;2002年
3 刘文光;橡胶隔震支座力学性能及隔震结构地震反应分析研究[D];北京工业大学;2003年
4 熊世树;三维基础隔震系统的理论与试验研究[D];华中科技大学;2004年
5 李延涛;考虑土—结构动力相互作用的基础隔震与结构控制理论研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 尹维祥;叠层橡胶支座稳定性及其受低温环境的影响[D];甘肃工业大学;2001年
2 刘楚辉;基于超磁致伸缩材料的微位移致动器设计与研究[D];浙江大学;2004年
3 艾红霞;磁流变阀及具有阻尼特性的磁流变液压执行器的研究[D];重庆大学;2005年
4 原媛;高位转换短肢剪力墙结构的地震反应分析[D];广州大学;2006年
5 徐丽鸣;框支剪力墙结构抗震性能试验研究[D];重庆大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段绍春;地震作用下的基础隔震滑移分析[J];丹东纺专学报;1997年04期
2 高金英;建筑防震设计的新思维[J];泰安教育学院学报岱宗学刊;1997年04期
3 程玉兰;隔震建筑结构地震动力响应时程分析[J];新疆工学院学报;1998年04期
4 赵世峰,蔡丹绎,程文瀼,沈杰,邵冠正,周军;某科技楼基础隔震的设计与试验研究[J];工业建筑;2001年06期
5 施卫星,李正升;建筑结构基础隔震系统的发展及应用[J];结构工程师;1997年01期
6 黄建文,赵斌,高兑现;基础隔震对结构鞭梢效应的控制作用分析[J];西安科技学院学报;1999年03期
7 吴子燕,赵玉立;滑动隔震建筑物的基础板与隔震层间的运动状态研究[J];机械科学与技术;2000年S1期
8 赵斌,梅占馨;日本建筑隔震技术的研究现状与发展[J];西北建筑工程学院学报(自然科学版);1998年02期
9 王建梅;建筑工程结构抗震新措施——橡胶垫基础隔震减震[J];西北轻工业学院学报;1999年04期
10 李向真,俞虹桥;新型单自由度基础隔震体系简化计算方法研究[J];地震工程与工程振动;2002年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张立峰;王忠海;康艳博;姚秋来;肖伟;;震区框架结构基础隔震分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
2 王忠海;张立峰;康艳博;姚秋来;肖伟;;凉山州邮电局某住宅的基础隔震改造[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
3 周中一;曹万林;王卿;董宏英;张建伟;;农村基础隔震砌体结构房屋振动台试验[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
4 王成;麻建锁;;底框砖房基础隔震浅析[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
5 党育;杜永峰;李慧;;基础隔震结构动力分析软件(ISDN)及工程应用[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十二届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2004年
6 郭惠勇;王伟;张陵;;基于库仑摩擦力的结构地震响应混合控制仿真研究[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
7 赵世峰;程文瀼;李爱群;赵世英;;并联组合隔震层基础隔震框架竖向地震反应分析研究[A];全国结构振动与动力学学术研讨会论文集[C];2011年
8 江宜城;唐家祥;;单轴偏心的基础隔震结构地震响应分析[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年
9 姚谦峰;;工程结构减震(振)控制的研究与发展[A];振动利用技术的若干研究与进展——第二届全国“振动利用工程”学术会议论文集[C];2003年
10 黄襄云;;自动复位基础隔震机构的动力分析[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1997年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吉林省长春市第二实验小学 阴志刚;涂卡专用自动铅笔及铅芯[N];大众科技报;2004年
2 本报通讯员 王晏臣;如何避免石墨铅芯常见缺陷[N];中国国门时报(中国出入境检验疫报);2000年
3 邢琳 孙加顺;莱州铅芯大出口[N];中国特产报;2000年
4 马斌;你懂得手中的铅笔吗[N];中国商报;2003年
5 丁熊 刘绍勇;什么都可以形成系列[N];中国包装报;2004年
6 记者 杨春虹;海口暂未发现假冒2B铅笔[N];海南日报;2006年
7 本报通讯员 王晏臣;如何避免木杆铅笔常见外观缺陷[N];中国国门时报(中国出入境检验疫报);2000年
8 碧雪;给你新鲜 给我市场[N];厂长经理日报;2002年
9 罗山爱;G22:百米距离穿透20毫米装甲[N];中国国防报;2005年
10 ;阔步前进的中国制笔业[N];消费日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡紫东;考虑支座相关性的基础隔震结构地震响应研究[D];华中科技大学;2011年
2 杨宇;双向地震作用立式储罐基础隔震研究[D];东北石油大学;2011年
3 崔利富;大型LNG储罐基础隔震与晃动控制研究[D];大连海事大学;2012年
4 李延涛;考虑土—结构动力相互作用的基础隔震与结构控制理论研究[D];天津大学;2004年
5 杜永峰;被动与智能隔震结构地震响应分析及控制算法[D];大连理工大学;2003年
6 刘可;基础隔震的试验研究[D];湖南大学;2010年
7 宫克勤;新型立式储罐结构体系地震响应分析[D];大庆石油学院;2007年
8 文波;配电楼—电气设备系统的地震反应及减震控制研究[D];西安建筑科技大学;2008年
9 王建强;基础隔震结构多维及平—扭耦联地震反应分析[D];西安建筑科技大学;2003年
10 代建波;空间网格结构地震响应主动控制理论与试验研究[D];西安建筑科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张田田;基础隔震框架结构的地震反应分析[D];山东科技大学;2011年
2 赵安兴;椭球体滚动基础隔震的可行性研究[D];长安大学;2010年
3 王亚楠;近场地震动作用下土—基础隔震相互作用体系的地震响应研究[D];兰州理工大学;2011年
4 李林;基于动力测试的无填充墙基础隔震框架结构动力性能研究[D];兰州理工大学;2011年
5 刘丽丽;钢筋混凝土异形柱框架结构的基础隔震研究[D];河北工程大学;2011年
6 杜林;框架—剪力墙结构基础隔震研究[D];西南交通大学;2011年
7 范萍萍;基于BP人工神经网络的基础隔震智能初步设计系统研究[D];兰州理工大学;2010年
8 李庚;基于NSGA-II的基础隔震系统优化设计[D];重庆大学;2011年
9 李黎;村镇住宅叠层橡胶支座基础隔震标准化设计研究[D];郑州大学;2011年
10 张迪;叠层橡胶支座基础隔震结构计算实用模型及工程应用[D];甘肃工业大学;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026