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非规则房屋结构隔震体系的计算方法与动力性能计算研究

李向真  
【摘要】: 本文提出了适用于非规则布置房屋结构隔震体系计算的层单元模型。该模型主要有层间刚度、弹力半径、刚度偏心距等性能参数。这些性能参数的计算仅与本层结构的尺寸和材料有关。在模态分析的基础上,本文建立了平动扭转藕联房屋结构隔震体系的简化计算方法,该方法动力自由度、输入参数相对较少,能够适用于扭转非规则房屋结构隔震体系的实用设计计算。本文利用层单元性能参数,构造了考虑楼板变形的有限元层单元计算模型,同时建立了多层非规则布置房屋结构及其隔震体系的动静力计算方法。该方法与传统的上部结构计算方法的衔接很方便,计算过程层次分明,高效可靠,易于把握。另外在数值计算方面,本文提出了改进的wilson -θ法,谱分析和时程分析迭代法等等。 本文的计算分析说明,对于扭转非规则隔震体系,上部结构的性能参数对隔震体系的扭转效应有一定的影响,隔震层的性能参数对隔震体系的扭转效应有很大的影响。将隔震层刚度偏心距相对上部结构刚度偏心距反向设置可以进一步降低底部层间惯性扭矩。对于凹凸非规则隔震体系,上部结构的局部变形能够大幅减小,但凹凸部位隔震层底板变形较大。上部结构的性能参数和隔震层性能参数对底板变形有较大影响,将隔震层的刚度平面布置与上部结构刚度平面布置接近一致,可有效降低底板的变形。对于底部弱层非规则隔震体系,上部结构弱层的侧移和楼板变形能有效地降低。将隔震层的刚度平面布置与弱层刚度平面布置接近一致,仍可有效降低底板的变形。


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