滑移隔震结构的滑移位移研究

论文题目: 滑移隔震结构的滑移位移研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 结构工程

作者: 樊爱武

导师: 唐家祥,李黎

关键词: 滑移隔震结构,滑移位移,摩擦力双向相互作用,偏心,抗风稳定性

文献来源: 华中科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 基础隔震能有效地保护建筑物免遭地震破坏,保护人们的生命与财产安全。滑移隔震是基础隔震的一种形式,具有技术简单易行、隔震效果好、隔震层滑动之后不影响其竖向承载力、造价较低等特点。滑移位移是滑移支承设计的一个关键指标,因此本文在全面总结了近20 多年来国内外学者在滑移隔震研究的成果上,研究了各种因素对滑移位移的影响,具体研究了以下几个方面的内容: 研究了滑移隔震系统的构造,阐述了滑移机构、复位向心机构、摩擦材料聚四氟乙烯(Teflon)的特性和隔震房屋的构造措施,总结了摩擦力模型,研究了滑移隔震结构的非线性动力方程的计算方法,确定了时间步长的选取原则与收敛准则。在单向地震作用下,研究了不同地震烈度、不同摩擦系数时滑移隔震结构的地震响应,包括顶层最大加速度、底层最大剪力、隔震层的滑移位移、残余位移和隔震率,通过比较滑移位移和隔震率,提出了摩擦系数的建议值; 研究了不同上部结构基本周期、不同场地条件、不同复位弹簧刚度对滑移位移的影响,得出滑移隔震结构适合于周期较短、刚度较大的多层房屋,不适用于Ⅳ类场地,并给出适宜的复位弹簧刚度。研究了双向谐和激励作用下,在不同的激励频率比、不同的激励幅值比、不同上部结构基本周期、不同摩擦系数时考虑摩擦力的双向相互作用与不考虑摩擦力的双向相互作用的滑移位移响应与上部结构加速度响应; 研究了双向地震作用下单层与多层滑移隔震结构的在多种参数变化情况下考虑与不考虑摩擦力的双向相互作用时的滑移位移响应和上部结构加速度响应。结果表明考虑摩擦力的双向相互作用对滑移位移的影响较大,对上部结构加速度的影响较小。因此,滑移隔震结构对双向地面运动的响应,不能简单地取两个单向地面运动分别作用下结构响应的最大值,而必须考虑摩擦力的双向相互作用,这样才能得到较为准确的计算结果。由于建筑结构本身的原因,建筑物会产生一定的偏心,本文研究了单轴偏心的滑移隔震结构在一维和二维水平谐和激励和地震激励下的结构滑移位移响应。计算

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 课题背景

1.2 基础隔震技术的发展概况

1.3 摩擦滑移隔震技术的研究概况

1.4 本文研究的主要内容

2 滑移隔震结构的模型及计算方法

2.1 滑移隔震装置

2.2 摩擦力模型

2.3 滑移隔震结构的计算模型

2.4 滑移隔震结构的计算方法

2.5 本章小结

3 单向地震作用下滑移隔震结构的动力响应特性

3.1 引言

3.2 计算模型

3.3 不同地震烈度、不同摩擦系数时滑移隔震结构的动力响应特性

3.4 结构基本周期对滑移位移影响分析

3.5 场地条件对滑移位移影响分析

3.6 复位弹簧刚度对滑移位移影响分析

3.7 本章小结

4 多维地面运动作用下滑移位移的数值研究

4.1 引言

4.2 双向水平地面运动作用下滑移隔震结构的计算模型

4.3 双向谐运动作用下滑移隔震结构的响应

4.4 单层滑移隔震结构在双向地震作用下的响应特性

4.5 多层滑移隔震结构在双向地震作用下的响应特性

4.6 本章小结

5 偏心对滑移位移的影响

5.1 引言

5.2 单轴偏心滑移隔震结构计算模型及运动方程

5.3 数值计算及讨论

5.4 本章小结

6 滑移隔震结构的抗风稳定性分析

6.1 引言

6.2 风荷载

6.3 等效静力法计算滑移隔震体系的抗风稳定性

6.4 动力时程分析法计算滑移隔震体系的抗风稳定性

6.5 概率方法计算滑移隔震体系的抗风稳定性

6.6 滑移隔震体系的抗风动力可靠度

6.7 滑移隔震结构在风荷载作用下的抗倾覆验算

6.8 本章小结

7 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 展望

致谢

参考文献

附录(攻读学位期间发表论文目录)

发布时间: 2006-04-05

滑移隔震结构的滑移位移研究

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