论文摘要
在常规地震（远场地震或者近断层非脉冲型地震）作用下基础隔震结构具有良好的减震效果,但是近断层地震的明显长周期速度和位移脉冲运动却给基础隔震结构带来了不利影响。目前国内外对基础隔震结构的研究及应用大多是针对常规地震所进行的,对于近断层脉冲型地震对基础隔震结构的影响也有相关的研究,但仍有一些问题缺乏足够的认识。随着基础隔震技术规范化建设的需要,深入研究在近断层脉冲地震作用下基础隔震结构地震响应是十分有必要,这不仅在理论上是对基础隔震理论研究的完善,而且对土木工程结构的地震防护也有着十分重要的现实意义。考虑到铅芯橡胶隔震支座（LRB）是应用最为广泛的基础隔震体系,本文以LRB基础隔震结构为对象,开展了以下几方面的研究工作:（1）系统研究了LRB基础隔震结构在近断层脉冲型地震动作用下的动力反应。提出了基于Masing准则的非迭代时程计算方法,与传统Newton-Raphson迭代算法进行了比较,数值结果表明该非迭代算法能够满足土木工程计算的精度要求;给出更为合理的人工合成近断层脉冲型地震的方法;对LRB基础隔震结构在近断层脉冲型地震作用下的动力反应进行了参数研究。（2）对LRB基础隔震结构在近断层脉冲型地震作用下可能出现的碰撞响应进行了分析。在对文献中已有不同碰撞分析方法或模型进行综述的基础上,提出了既能够合理反映碰撞物理事实又能够易于确定相关参数的改进Kelvin碰撞分析模型,并对其中相关参数的确定进行了理论推导以及数值验证,同时也对Hertzdamp碰撞分析模型中阻尼常数的表达式进行了修正;通过对使用不同碰撞分析模型所进行的LRB基础隔震结构碰撞响应进行比较,表明改进Kelvin碰撞分析模型的可靠性;运用改进Kelvin碰撞分析模型对LRB基础隔震结构碰撞分析后发现,碰撞响应给基础隔震的有效性带来了极其不利的副作用并显著改变了上部结构的振动特性;对影响LRB基础隔震结构碰撞响应的因素进行了参数研究。（3）研究了LRB偏心基础隔震结构在近断层脉冲型地震作用下的动力反应。建立了能够考虑每个LRB隔震支座变形的单层LRB偏心基础隔震结构的计算分析模型和运动方程;提出了人工合成双向近断层脉冲型地震的方法;对比了在近断层脉冲型地震和常规地震作用下隔震层偏心、上部结构偏心、上部结构转侧频率比以及近断层脉冲型地震脉冲周期等重要参数对LRB偏心基础隔震结构侧移扭转耦联反应的影响。（4）研究了LRB偏心基础隔震结构在近断层脉冲型地震作用下的碰撞响应。建立了基于改进Kelvin碰撞分析模型的多层LRB偏心基础隔震结构碰撞响应的计算分析模型和运动方程;根据所建立的计算分析模型进行非线性时程碰撞分析,对比分析了偏心/对称LRB偏心基础隔震结构的碰撞响应和考虑碰撞/不考虑碰撞两种情况下LRB偏心基础隔震结构的扭转反应;探讨了隔震层偏心、上部结构偏心以及上部结构各层转侧频率比对LRB偏心基础隔震结构碰撞响应中上部结构扭转反应的影响。
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标签：基础隔震结构论文; 常规地震论文; 近断层脉冲型地震论文; 动力反应论文; 碰撞响应论文; 改进碰撞分析模型论文; 偏心论文;