检索结果-南通市图书馆

作者：林进秋广州大学

学位级别：硕士

历史调查表明,地震作用下结构以及结构内非结构构件会遭遇严重破坏。随着社会的不断发展,建筑中的高价值物品和设备越来越多,这些物品的使用价值也在不断变高,损坏会带来较大的经济损失;还有一类浮放物品,如酒厂的储酒陶坛、实验室内的... 详细信息

历史调查表明,地震作用下结构以及结构内非结构构件会遭遇严重破坏。随着社会的不断发展,建筑中的高价值物品和设备越来越多,这些物品的使用价值也在不断变高,损坏会带来较大的经济损失;还有一类浮放物品,如酒厂的储酒陶坛、实验室内的小型反应堆等,这类物品的破坏不但会造成经济上的损失,还有可能对环境造成破坏。本文围绕浮放储液容器的动力响应展开深入研究,采用理论分析为主,研究隔震结构对浮放储液容器的保护效果展开研究,得到以下研究成果:(1)建立了二维水平激励和二维转动激励下的储液容器内液体力学模型,并进一步推导了转动激励下等效力学模型相关的等效质量和等效质量高度等参数。运用LS-DYNA有限元软件进行建模仿真,对比了理论推导的罐壁压力分布与有限元模拟结果,两者具有良好一致性,从而验证了理论模型的准确性,最后提出了适用于浮放储液容器等效质点模型以及其运动方程。(2)推导了浮放储液容器相对接触面发生滑移和抬起的临界条件,考虑储液容器滑移和抬起两种界限状态,推导在水平、竖向、转动三个方向简谐激励的耦合作用下,浮放储液容器达到界限状态所需的激励强度,即储液容器的极限性能。研究发现:高宽比增大,容器越不易达到滑移界限状态;液体高宽比越大,容器越容易达到抬起界限状态。同时,通过对水平-竖向、水平-转动激励幅值比、频率比以及相位差比的调整,揭示了这些参数变化对容器性能界限的具体影响,为后续优化容器设计提供依据。(3)推导了基于设计反应谱下浮放储液容器极限性能理论的解析解,通过解析解在Tg=0.25s和Tg=0.45s两种不同特征周期下,分析储液容器在仅水平向激励、水平-竖向耦合激励和水平-竖向-转动耦合激励下容器极限性能的变化。结果表明,卓越周期较长时,容器更易达到界限状态;同时,通过地震波作用下的时程分析,验证了滑移和抬起对应的极限性能计算结果的准确性。同时考虑水平-竖向-转动耦合激励作用时,容器响应状态最复杂,容器的极限性能也最小,容器更易发生到达界限状态。因此考虑多方向激励耦合作用下推导容器的极限性能更为保守,其下限可用于在工程中偏于安全地估计浮放储液容器的极限性能。(4)建立考虑剪切和弯曲变形的50层非隔震结构质点模型,分析了不同楼层下的楼面响应,并发现楼层越高,楼面水平和转动加速度响应越大,特别是在特定结构周期下,高层楼面的响应更为显著。以此为基础,针对不同楼层和位置,计算了容器的极限性能,明确了楼层高度、容器位置以及激励类型对容器极限性能的影响。(5)构建了含隔震层的50层隔震结构质点模型,对比分析了隔震前后楼面响应的变化。结果显示,隔震结构有效地降低了较高楼层的楼面水平和转动加速度响应,且对不同楼层、不同激励类型的容器极限性能产生了显著影响。高层楼层如50F,隔震结构显著提升了容器的极限性能,使其更难以发生滑移和抬起。提出了极限性能放大系数这一参数量化评价隔震结构对浮放储液容器的保护效果,结果表明:隔震对较高楼层特别是顶层容器的保护效果最优,且液体高宽比越大的容器,隔震的保护效果越明显。

关键词：浮放储液容器地震响应滑移界限抬起界限隔震

跨活动断层盾构隧道的结构力学响应及适应性理论研究

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跨活动断层盾构隧道的结构力学响应及适应性理论研究

作者：黄林杰广州大学

学位级别：硕士

随着我国基建蓬勃发展,隧道建设作为其中重要的组成部分,扮演着连接城市、改善交通、促进经济发展的关键角色。然而,断层作为一种不良的地质构造,给隧道的建设带来了极大的挑战。历次灾害表明,隧道在断层错动作用下容易出现开裂、倒塌... 详细信息

随着我国基建蓬勃发展,隧道建设作为其中重要的组成部分,扮演着连接城市、改善交通、促进经济发展的关键角色。然而,断层作为一种不良的地质构造,给隧道的建设带来了极大的挑战。历次灾害表明,隧道在断层错动作用下容易出现开裂、倒塌等危及隧道稳定性和安全性的问题,甚至引发地下水涌入造成人员伤亡的悲剧。因此,深入研究断层对隧道工程的影响并探索相应的应对措施十分必要。本文以胶州湾第二海底隧道为原型,采用数值模拟和理论推导相结合的研究手段,对断层错动作用下跨断层破碎带盾构隧道响应规律和适应性理论开展了系统的研究,取得如下研究成果:(1)基于Python语言和Abaqus二次开发技术建立盾构隧道精细化模型,对断层错动距离、宽度、倾角和破碎带弹性模量对传统盾构隧道的影响进行了参数化分析,得出结构力学响应规律和变形模式。结果表明:断层错动导致盾构隧道在地质突变处产生较大的突变,包括张开量、错台量、最大主应力和最小主应力,亟需针对地质突变区域进行重点设防。断层错动距离越大,盾构隧道的结构位移、张开量、错台量以及最大主应力和最小主应力均越大;断层破碎带宽度越大,吸收围岩错动位移的衬砌管环越多,结构对断层错动的适应能力越强;断层倾角越小,对张开量、错台量、最大主应力、最小主应力变化影响范围均越大;断层破碎带弹性模量会影响结构的变形模式,破碎带越软弱,结构的自由性越强,对断层错动的适应能力也越强。(2)在传统盾构隧道研究的基础上,针对断层破碎带及其附近影响区域采取改变衬砌环宽、柔性接头刚度和柔性接头布置方式的方法进行抗错断设防研究。结果表明:设置更小的衬砌节段环宽和均匀布置更加密集的柔性接头可以增强结构对断层错动的适应性,并显著降低盾构隧道环缝张开量和错台量,有效降低衬砌最大主应力和最小主应力;设置刚度更小的柔性接头能够有效吸收围岩错动量和保护结构,在一定条件下,建议采用0.1倍刚度的柔性接头,并结合其他抗错断措施共同抗错断设计。(3)基于断层错动作用下隧道的变形破坏机理,提出两种新型盾构隧道理想柔性接头,通过理想假定,在弯曲张开和错台剪切两种变形模式分别推导非限位设计和限位设计共4种定量设计协调适应理论公式,并通过数值模拟对理论进行了验证。结果表明:理论公式解与数值模型解误差在5%以内,一定程度上说明协调适应理论公式的正确性。本文对于跨活动断层破碎带盾构隧道抗错断设防提供理论指导。从定性角度通过设置抗错断措施抑制结构的响应和开裂受压破坏,并从定量角度为抗错断设防合理性评估和安全设计提供理论依据。

关键词：断层错动盾构隧道结构力学响应抗错断性能适应性理论公式

非一致激励下盾构隧道大比尺振动台试验方法研究

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非一致激励下盾构隧道大比尺振动台试验方法研究

作者：黄祖乐广州大学

学位级别：硕士

振动台试验是当下研究结构地震响应的有效手段之一,对于盾构隧道等地下结构,多借助于模型箱进行振动台试验,模型箱的动力特性及其边界效应都决定着试验结果的准确性,尽管国内外学者对模型箱做了很多改进,但模型箱的边界效应仍未能很好... 详细信息

振动台试验是当下研究结构地震响应的有效手段之一,对于盾构隧道等地下结构,多借助于模型箱进行振动台试验,模型箱的动力特性及其边界效应都决定着试验结果的准确性,尽管国内外学者对模型箱做了很多改进,但模型箱的边界效应仍未能很好地解决,且基于模型箱的试验在试验过程中需填充大量的土,增加了振动台的负荷,也限制了模型隧道的尺寸不能做得太大,难以做到大比尺的盾构隧道纵向响应振动台试验研究,而且模型土与原状土要严格符合相似关系也很困难,目前已开展的基于模型箱的隧道振动台试验中,试验相似比往往将模型结构与模型土分开独立设计,隧道结构几何相似比大多小于1:25。考虑到上述背景,本文基于反应位移法原理,提出一种适用于穿越非均匀地层盾构隧道的大比尺振动台试验的加载装置,能有效地将地震作用施加至结构上,可开展盾构隧道的大比尺振动台试验,对穿越土质突变地层的盾构隧道进行纵向地震响应研究。本文主要研究内容如下:（1）确定了隧道模型的相似比。介绍了相似理论、模型相似设计方法以及接头的相似设计方法,基于相似第二定理并结合量纲分析法,推导了几何相似比为1:12的盾构隧道振动台试验模型的相似关系,得到各物理量的相似常数,并根据刚度相似比得到模型接头的设计刚度,基于设计的试验模型相似关系,初步拟定满足试验相似比的模型材料。（2）研究了盾构隧道结构模型的分析长度。基于纵向的梁—弹簧模型,对200m和1000m这两种不同分析长度的盾构隧道进行计算分析,对比结果表明,针对土质突变研究盾构隧道地震响应时,盾构隧道的分析长度可从土质突变截面处沿两端各截取100m,该分析长度值可为模型试验的分析长度取值提供参考。（3）研究了隧道振动台试验中行波效应输入方式的可行性。在匀质土中,考虑行波效应和不考虑行波效应的地震响应结果有较大的差异,有必要考虑行波效应;在振动台试验中,只能在台阵间设置时间差实现行波的输入,即只能实现在关注截面上考虑行波的影响,而同一个台阵内各点无法实现对行波效应的模拟,故同一台阵上的结果值较实际值偏小。在匀质土中,考虑振动台行波输入中时间差若设为行波经由两台阵中心间距的时间,结果会过于保守,时间差考虑为与实际行波的时间差一致时,在关键截面地震处响应近似于实际结果。而在土质突变情况下,考虑行波所带来的影响会被土质差异的影响所掩盖,在这种情况下考虑行波效应带来的影响较小。（4）研究了振动台试验加载装置的设计方案及详细尺寸,并利用ABAQUS建立了试验支架的有限元模型,通过模态分析得到试验支架的基本动力特性。（5）分析了采用振动台试验加载装置进行盾构隧道跨越非均匀地层隧道大比尺振动台地震响应分析的可行性。在多节段振动台试验支架的有限元模型基础上,建立盾构隧道模型及弹簧连接,形成振动台试验加载装置-隧道体系的有限元模型,并在试验支架底部输入水平横向作用模拟实际振动台试验的激振过程,研究振动台试验加载装置是否适用。数值模拟结果显示,振动台试验加载装置中试验支架的强度及变形满足“大荷载、小变形”的要求,能较好地实现输入的加载,且盾构隧道动力响应表现的各项规律与实际相符。

关键词：大比尺振动台试验盾构隧道反应位移法非一致激励纵向地震响应

基于储罐振动台试验的简化分析及液体晃动和罐壁压力的研究

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基于储罐振动台试验的简化分析及液体晃动和罐壁压力的研究

作者：蒋定国广州大学

学位级别：硕士

储罐常用于储存一些燃料和可燃性的物质,其中大型非锚固罐是储存这些物质的重要设备之一。因此在储罐安装的地区出现地震时,就会引发许多的直接损失和次生灾害。所以展开隔震储罐的相关研究极其重要。虽然,到目前为止已经有许多学者已... 详细信息

储罐常用于储存一些燃料和可燃性的物质,其中大型非锚固罐是储存这些物质的重要设备之一。因此在储罐安装的地区出现地震时,就会引发许多的直接损失和次生灾害。所以展开隔震储罐的相关研究极其重要。虽然,到目前为止已经有许多学者已经展开了隔震储罐方面的研究,但是任然在某些方面还有众多的不足之处。为此,本文对隔震储液罐的振动台试验进行了研究和探索;隔震储罐基底剪力计算简化方法的研究;隔震储罐内液体的晃动分析和罐壁的应力分布规律的分析。本文研究的内容以及相关结论有以下几点:（1）研究了原型罐容积为1000立方米的储罐,按照原型罐:模型罐比值为5:1设计了用于振动台试验的试验模型罐。一、试验分析了隔震储罐和单质量模型的基底剪力,分析结果表明:隔震储罐的基底剪力与等质量质量块的基底剪力存在一定的联系;二、分析了隔震储罐内部液体晃动波高的分布规律,对于不同地震频率的地震波,罐内液体的晃动波高不同;三、分析了隔震储罐罐壁应力沿着罐体高度的变化规律,试验表明:罐壁应力的最大值出现在罐体的中部以下的位置。（2）对试验得到的储罐基底剪力和等质量块基底剪力的试验结果加以分析,在此基础上提出了隔震储罐的单质点计算力学模型,并对现在已有的理论基础上加以改进;运用MATLAB软件编写了隔震单质点程序。提出了以地震场地类别为划分标准的两种计算隔震储罐基底剪力的方法——质量修正系数法和力修正系数法。通过大量的分析计算表明:两种方法的修正系数的取值基本相同,且单质点计算模型和目前成熟的三质点计算模型的误差控制在10%左右。（3）运用有限元软件ADINA建立了隔震储罐的试验模型,分析了隔震储罐内液体晃动波高与地震动卓越频率之间的关系;结果表明隔震储罐内的液体晃动为长周期运动,液体的晃动频率为0.628Hz,当地震动的卓越频率为0.2Hz时,罐内液体的晃动波高峰值最大。（4）对试验用的原型罐分析了隔震储罐的罐壁应力分布规律,主要研究了在不同地震烈度、不同地震频率和不同液位高度时,罐壁应力的分布规律。结果表明:在地震波的卓越频率为0.5Hz时罐壁应力达到最大值;罐壁应力在不同地震烈度时,罐壁应力的分布规律具有相似的变化趋势,在低烈度时,罐壁应力值相对更小;罐壁的应力大小与罐内液体的高度相关,罐内液体高度越大罐壁应力越大,反之罐壁应力越小。因此,提出了将罐内液体分割为两部分进行相关的分析,即罐体由外侧罐体和内侧罐体组成,取内侧罐体的直径为外侧罐体直径的50%、60%和70%;分析了在不同内罐直径时,外侧罐壁应力和液体晃动波高的分布规律,结果表明:当内侧罐体直径为外侧罐体直径的60%,可以有效的减小隔震储罐外罐的应力和晃动波高。

关键词：隔震储罐简化分析液体晃动罐壁应力有限元仿真

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超大型冷却塔隔震与长周期地震动的影响

超大型冷却塔隔震与长周期地震动的影响

作者：武新灿广州大学

学位级别：硕士

随着我国经济的快速发展,发电站的建设规模不断增大,与之配套的冷却塔体型也越来越大。然而,传统的抗震设计对于高烈度区的超大型冷却塔结构难以实现经济、安全的效果。因此考虑将隔震技术应用于超大型冷却塔结构中。另一方面长周期地... 详细信息

随着我国经济的快速发展,发电站的建设规模不断增大,与之配套的冷却塔体型也越来越大。然而,传统的抗震设计对于高烈度区的超大型冷却塔结构难以实现经济、安全的效果。因此考虑将隔震技术应用于超大型冷却塔结构中。另一方面长周期地震动所引起的隔震结构地震响应已经越来越受到人们的重视。基于以上两点,本文以核能发电站的重要配套设施超大型冷却塔为对象进行了以下四部分的研究:（1）首先基于隔震设计的理论方法对本文所研究的超大型冷却塔结构进行了隔震的初步设计,其中包括支座选型、参数计算、支座位移验算及基于底部剪力法的基底剪力计算。接着对冷却塔结构采用简化的单元划分法进行风荷载的计算,验算结果满足规范要求。（2）通过SAP2000建立了超大型冷却塔的有限元数值分析模型,根据对模型结构的计算分析对其正确性进行了验证。对冷却塔模型进行隔震分析计算,其中包括隔震前后振型周期与基底剪力对比、加速度、应力和位移、支柱内力的对比,以及对隔震支座的验算,计算结果表明采用基础隔震后能有效延长超大型冷却塔结构的自振周期,大幅度降低基底剪力,冷却塔支柱内力及壳体的一系列响应均有不同幅度的减小,并且对隔震支座的验算均满足规范要求。验证了基础隔震技术在超大型冷却塔结构上应用的可行性与有效性。（3）对隔震后的冷却塔结构进行长周期地震波输入下的结构响应计算分析,探究长周期地震动对隔震后冷却塔结构的影响,结果表明隔震后冷却塔在长周期地震波输入时的结构响应均要大于普通地震波,且随着设防烈度的提高,即隔震后冷却塔自振周期的延长,长周期地震动下的结构响应有加大趋势,隔震效果也随之减弱。（4）利用显示动力分析软件LS-DYNA建立的超大型冷却塔数值模型,探究地震作用下冷却塔壳体的地震响应。结果表明基于LS-DYNA冷却塔结构的动力响应规律与SAP2000分析结果相同,为开展冷却塔的进一步分析提供研究方法。

关键词：超大型冷却塔隔震设计长周期地震动

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高位转换框支剪力墙高层建筑抗震性能研究

高位转换框支剪力墙高层建筑抗震性能研究

作者：金建敏武汉理工大学

学位级别：硕士

近年来高层建筑发展迅速，由于建筑功能的需要，框支剪力墙结构的高层建筑发展迅速，下部布置刚度小的框架柱以获得大空间作为商场、餐馆、文化娱乐设施，上部布置刚度大的剪力墙形成小空间作为住宅、旅馆或办公用房。为了实现这种结构... 详细信息

近年来高层建筑发展迅速，由于建筑功能的需要，框支剪力墙结构的高层建筑发展迅速，下部布置刚度小的框架柱以获得大空间作为商场、餐馆、文化娱乐设施，上部布置刚度大的剪力墙形成小空间作为住宅、旅馆或办公用房。为了实现这种结构布置，就必须在结构转换的楼层设置转换层。在地震区，许多框支剪力墙结构的转换层位置较高，一般在3～6层，有的位于7～10层，甚至更高。带转换层的框支剪力墙高层建筑结构属于复杂结构，结构上刚下柔，且许多这类结构高层建筑的转换层设置位置超过了规范限制，对抗震尤为不利，结构的整体抗震性能和局部传力情况难以依靠现有计算方法精确确定。本文通过振动台试验和SAP2000有限元分析研究了高位转换框支剪力墙高层建筑的抗震性能。本文根据相似理论，通过分析比较设计了与深圳国际市长大厦这一高位转换框支剪力墙高层建筑相似的1:25的微粒混凝土混合相似模型，尽量保持模型与原型结构在受力特点上的相似性。选定三条地震波，对该模型进行了51种工况下的模拟地震振动台试验，测定了模型结构的加速度、位移反应、重点部位的应变，观察了裂缝出现和发展情况。通过模态分析研究了结构在不同强度的地震作用前后的动力特性，根据各阶段结构的动力特性和动力反应，分析判断结构和构件的抗震性能。本文在振动台试验的基础上，对模型结构进行了有限元分析，计算了模型结构的周期和地震作用下的加速度、位移、和扭转等地震反应，将试验结果和有限元分析结果对比，验证了试验和有限元程序的准确性和可靠性，在对比的基础上，对模型结构进行了进一步的有限元分析，着重研究了转换层上下相邻层的地震反应和结构构件的受力情况。本文结合模拟地震振动台试验和SAP2000有限元分析，综合评价了高位转换框支剪力墙高层建筑的抗震性能，找出了结构的薄弱部位，得出若干结论，为深圳国际市长大厦结构抗震设计提供了科学依据，对类似的高位转换结构的抗震设计也具有一定的参考意义。

关键词：高层建筑框支剪力墙转换层振动台实验有限元分析

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行波激励下多跨连续隔震桥梁的地震反应分析

行波激励下多跨连续隔震桥梁的地震反应分析

作者：康清广州大学

学位级别：硕士

地震是复杂的空间运动，在对平面尺寸较大的结构进行地震反应分析的时候地，应该考虑地震动的空间变化。对于多跨连续隔震桥梁而言，由于其本身自带隔震装置的特殊性，在行波效应对多跨连续隔震桥影响方面的研究成果相对较少。基于此背... 详细信息

地震是复杂的空间运动，在对平面尺寸较大的结构进行地震反应分析的时候地，应该考虑地震动的空间变化。对于多跨连续隔震桥梁而言，由于其本身自带隔震装置的特殊性，在行波效应对多跨连续隔震桥影响方面的研究成果相对较少。基于此背景，本文的主要研究对象为一座六跨连续隔震桥梁，在其基础上进行行波效应研究分析。本文主要从以下几个方面展开相关研究，并根据分析所得总结出了相应的结论：1、对采用铅芯橡胶隔震支座的隔震桥梁进行水平简谐行波作用下的结构响应机理研究。本文主要从研究输入地震动卓越周期对隔震桥梁结构响应的影响进行分析。为模拟具有不同主频率的地震动，采用具有不同频率特性的正弦波对隔震桥梁进行一直激励及多点行波激励来实现，分析结果表明：行波效应对隔震桥梁各部分的影响有所不同，当激励频率小于结构自振周期时，行波效应对下部结构会出现不利的情况，对隔震层不利性明显;当激励频率大于结构自振频率时，行波效应对隔震桥梁都是有利的;而对于桥梁的上部结构，任何时候行波效应对其都是有利的。2、采用三条地震波对铅芯隔震桥梁进行行波激励下的地震反应分析，结果表明：桥梁的地震响应会因不同地震波的频谱成分的差异性以及同一地震波不同波速激励下而表现出很大的差异。一般来说，长周期频谱成分越重，地震视波速越小对隔震桥梁的响应也就越不利。3、对隔震桥梁进行单向、双向以及三向行波输入，结果表明：单维或多维行波激励下，隔震桥梁的响应并无明显差异，多向激励下纵桥向行波效应反应规律可参照单向输入。行波效应对横桥向响应的影响很小，基本可以忽略。4、通过振动台试验来验证隔震技术的有效性以及观测两点行波激励对隔震桥梁的影响，并对试验模型进行有限元模拟仿真分析，验证振动台试验以及主要结论的可靠性。

关键词：多跨连续隔震桥梁铅芯橡胶隔震支座行波效应地震反应振动台试验

某多跨连续隔震坡桥的研究及振动台地震模拟试验

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某多跨连续隔震坡桥的研究及振动台地震模拟试验

作者：赵宇潇广州大学

学位级别：硕士

具有战略意义的大型桥梁作为交通枢纽工程同时还会被冠以“生命线工程”的称号。国民经济高速发展的今天伴随着各种大型桥梁工程的建设需求，一旦重要的桥梁在地震灾害中破坏，不仅是巨大的经济损失，更严重影响抗震救灾和灾后重建工作... 详细信息

具有战略意义的大型桥梁作为交通枢纽工程同时还会被冠以“生命线工程”的称号。国民经济高速发展的今天伴随着各种大型桥梁工程的建设需求，一旦重要的桥梁在地震灾害中破坏，不仅是巨大的经济损失，更严重影响抗震救灾和灾后重建工作开展。传统的抗震设计对于某些具有战略意义的大型桥梁已不在是最优方案，合理的使用减震、隔震技术是解决这类问题的有效途径。国际上，减，隔震技术在连续桥梁上的运用正在快速推广，我国已建成或在建桥梁中也出现不少这种形式的隔震桥梁。大多数已建成的多跨连续梁隔震桥梁中，桥面与水平面的夹角小，相邻桥墩高差不大，可视为是“平桥”，而桥面与水平面夹角较大，相邻桥墩高差大的“坡桥”相对较少。本文以某近海桥梁工程为实例，该桥梁工程的连续桥梁部分出现两种特征联，即桥墩高差不大的“平桥”联与桥墩高差较大的“坡桥”联，采用铅芯橡胶隔震支座进行隔震设计。本文对两种桥梁进行时程分析，并对桥墩高差较大的特征联进行振动台地震试验研究，主要研究内容为：（1）利用软件midas Civil建立三维空间有限元计算模型，对坡桥进行隔震设计，地震作用下的动力时程分析。（2）比较隔震与非隔震情况下的内力，加速度响应，分析隔震支座位移与耗能情况，对比隔震坡桥与隔震平桥的内力响应，确定隔震坡桥的内力分布趋势。（3）改变坡桥联相邻桥墩之间的高差和隔震支座的参数，进行罕遇地震下动力时程分析，寻求优化隔震效果方案。（4）对坡桥进行振动台地震模拟试验，研究其动力响应特点，并进行数值模拟验证试验的正确性。

关键词：高差较大的连续桥梁隔震坡桥平桥铅芯隔震橡胶支座

方钢管混凝土和圆钢管混凝土结构抗震性能对比研究

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方钢管混凝土和圆钢管混凝土结构抗震性能对比研究

作者：李玉楼广州大学

学位级别：硕士

与圆钢管混凝土结构相比，方钢管混凝土结构具有节点简单、加工方便、施工周期短、便于采取防火板材等优点，在高层建筑中有其独特的优势，但目前国内外应用并不多。原因是：一方面由于方钢管混凝土构件轴向承载力偏低，钢管对核心混凝... 详细信息

与圆钢管混凝土结构相比，方钢管混凝土结构具有节点简单、加工方便、施工周期短、便于采取防火板材等优点，在高层建筑中有其独特的优势，但目前国内外应用并不多。原因是：一方面由于方钢管混凝土构件轴向承载力偏低，钢管对核心混凝土产生约束力相对圆钢管混凝土小，抗震性能不如圆钢管混凝土;另一方面目前国内外对方钢管混凝土整体结构抗震性能研究较少，尤其是振动台试验做的不多，对方钢管混凝土和圆钢管混凝土的整体结构缺少理论和试验研究，因此了方钢管混凝土在工程中的应用。针对以上原因，本文利用国际大型通用有限元ANSYS软件，分别对不同轴压比、不同含钢率的方钢管混凝土短柱和圆钢管混凝土短柱进行伪静力分析，对采用这两种截面形式构件在紧箍系数相同的滞回特性、延性等抗震性能指标做了定量比较;根据方钢管混凝土短柱中钢管对核心混凝土约束力偏小的缺点，提出了一种新型的加强方钢管对核心混凝土约束力的截面形式——槽型横肋方钢管混凝土;将槽型横肋方钢管混凝土抗震性能指标和方钢管混凝土进行了对比研究，证明槽型横肋方钢管混凝土抗震性能比一般的方钢管混凝土好。同时，本文对30层、比例为1／20的方钢管混凝土和圆钢管混凝土框架剪力墙结构两个模型分别进行了模拟地震振动台试验，研究了在加速度峰值分别为0.2g、0.4g和0.6g时两结构在Taft波、El Centro波和天津波作用下的动力反应;用ETABS分别建立了两试验结构的有限元模型，并进行了时程分析，对方钢管混凝土和圆钢管混凝土框架剪力墙结构振动台试验和有限元分析进行了对比研究，研究成果可供工程实际参考。

关键词：振动台试验方钢管混凝土滞回性能延性系数抗震性能

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大跨度空间网架结构屋盖隔震研究

大跨度空间网架结构屋盖隔震研究

作者：秦子超广州大学

学位级别：硕士

大跨度空间网架结构是大型公建类建筑物常见的结构形式,因此这种结构在地震作用下的安全问题非常重要。隔震技术作为一种有效、经济和现实可行的结构抗震新技术和新体系,对大跨度空间网架结构中也是行之有效的。常见的隔震方案有基础隔... 详细信息

大跨度空间网架结构是大型公建类建筑物常见的结构形式,因此这种结构在地震作用下的安全问题非常重要。隔震技术作为一种有效、经济和现实可行的结构抗震新技术和新体系,对大跨度空间网架结构中也是行之有效的。常见的隔震方案有基础隔震和屋盖隔震。本文以工程实例为背景,对大跨度空间网架结构采用基础隔震和屋盖隔震两种隔震方案的效果进行了对比研究。进一步地通过对大跨度空间网架的非隔震结构和屋盖隔震结构进行弹塑性分析,验证屋盖隔震的隔震效果,非隔震结构、屋盖隔震结构的破坏规律。主要工作如下:(1)论述了隔震技术在大跨度空间网架结构的相关研究和研究现状。(2)以工程实例为背景,用YJK和3D3S分别建立下部支撑结构和上部网架结构,并使用SAP2000对整体模型进行有限元分析。分别采用基础隔震和屋盖隔震方案对整体结构进行设计。分析了两种方案对上部屋盖的减隔震效果,结果表明:两种方案均能显著降低屋盖部分的地震响应,不过基础隔震结构在屋盖部分的一个局部区域激发了更多的竖向分量。对比研究了屋盖隔震结构与基础隔震结构地震响应的不同,结果表明:基础隔震对下部结构减震效果明显,屋盖隔震结构对下部结构的地震响应有一定的增幅作用。(3)对大跨度空间网架非隔震结构、屋盖隔震结构进行设防、罕遇、极罕遇地震作用下的弹塑性分析,结果表明:屋盖隔震结构在设防、罕遇地震作用均能有效保护屋盖部分。对下部支撑结构,两种结构始终处于同一性能水准(在同一种地震作用下),不过屋盖隔震结构的塑性发展程度要更高。因此,屋盖隔震能有效提高大跨度空间网架结构的抗震安全性能。屋盖的环箍是薄弱部位,在设计中应该适当加强。

关键词：大跨度空间网架结构屋盖隔震弹塑性时程分析