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框架—剪力墙层间隔震结构随机响应与动力可靠度研究

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框架—剪力墙层间隔震结构随机响应与动力可靠度研究

作者：刘小换广州大学

学位级别：硕士

层间隔震结构是指将隔震层设置在基础之上的某一层柱顶与楼面之间,是在基础隔震结构的工程实践中发展起来的一种新型隔震形式。另外,地震是一种灾害性的自然现象,具有很强的随机性,因此利用随机动力可靠度理论与研究成果对框架-剪力墙... 详细信息

层间隔震结构是指将隔震层设置在基础之上的某一层柱顶与楼面之间,是在基础隔震结构的工程实践中发展起来的一种新型隔震形式。另外,地震是一种灾害性的自然现象,具有很强的随机性,因此利用随机动力可靠度理论与研究成果对框架-剪力墙层间隔震结构进行随机响应分析不仅可以更加真实的反映地震的不确定性,而且利用随机响应结果可以进一步分析结构的动力可靠度,从而又可以利用动力可靠度来判别结构的主要失效模式,以确定决定结构安全度的主控因素。本文根据随机振动理论,结合虚拟激励法,采用零均值平稳的Clough-Penzien双过滤功率谱模型对一栋12层（模型1）和一栋10层（模型2）的框架-剪力墙层间隔震结构在小震与大震作用下的随机响应进行了分析,以隔震层和其他各层的最大层间位移响应作为控制指标,建立极限状态方程,采用当量正态化法（JC法）,通过串联模式,然后根据MATLAB自编程序,进而计算出结构的动力可靠度,然后通过动力可靠度判别框架-剪力墙层间隔震结构的主控失效模式,为保障框架-剪力墙层间隔震体系的地震安全提供理论基础。本文的主要内容如下:1、框架-剪力墙层间隔震结构动力方程的建立。首先探讨了框架-剪力墙层间隔震结构非比例阻尼模型的选取和恢复力模型的选取及其等效线性化,然后将框架-剪力墙层间隔震结构简化为多质点体系,并假定小震下结构处于弹性状态,隔震层的恢复力模型采用等效的线弹性模型;大震下结构处于弹塑性状态,隔震层的恢复力采用非退化的Bouc-Wen模型,其他楼层的恢复力采用退化的Bouc-Wen模型,分别建立小震与大震作用下框架-剪力墙层间隔震结构的动力分析方程,最后利用Etabs分析软件建立了本文的有限元模型,并对模型进行了模态分析。2、框架-剪力墙层间隔震结构随机响应分析。首先对虚拟激励法和蒙特卡洛法的基本原理做了简要介绍,然后根据虚拟激励法分别建立了小震和大震作用下框架-剪力墙层间隔震结构的随机响应算法,又结合模型1和模型2进行了随机响应分析,最后利用Monte Carlo法对随机响应计算结果进行了检验,并与非隔震结构的响应进行了对比。3、框架-剪力墙层间隔震结构动力可靠度分析。在得到结构各层的层间位移响应峰值统计量的基础上,建立极限状态下的功能状态方程,利用当量正态化法,通过串联模式,并假定各子结构之间相互独立且小震下结构失效互不相关、大震下结构各部分失效相关,对模型1和模型2的动力可靠度进行了研究,然后采用模型1为算例,根据“小震不坏,中震可修,大震不倒”抗震设防标准,将地震灾害分为三个等级,比较了框架-剪力墙层间隔震结构与非隔震结构在50年设计基准期内发生各震害等级时结构的整体可靠度。4、粘滞阻尼器层间混合隔震结构随机动力可靠度研究。为了限制隔震层在大震作用下的位移,提高结构的整体可靠度,提出在隔震层增设粘滞阻尼器的层间混合隔震体系,通过改变粘滞阻尼器的速度指数和粘滞阻尼系数,系统的研究了粘滞阻尼器层间混合隔震结构的随机动力可靠度。5、基于动力可靠度框架-剪力墙层间隔震结构的参数分析。基于动力可靠度,针对框架-剪力墙层间隔震体系,对不同隔震层刚度、不同隔震层位置以及不同场地类别情况下在小震与大震作用时的减震效果进行了探讨。

关键词：框架-剪力墙层间隔震结构 Bouc-Wen模型虚拟激励法随机响应动力可靠度粘滞阻尼器

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设计基准期内层间隔震体系可靠度分析

广东建材 2023年第2期39卷 59-61页

作者：刘小换余尚广州科技职业技术大学建筑工程学院广东省建筑设计研究院有限公司

本文根据“两阶段,三水准”抗震设计准则,将地震灾害分为三个等级,采用JC法计算层间隔震体系在设计基准期内发生各震害等级的可靠度,并与非隔震结构对比,结果表明:采用层间隔震技术后,使结构在设计基准期内的整体可靠度得到提高,结构发... 详细信息

本文根据“两阶段,三水准”抗震设计准则,将地震灾害分为三个等级,采用JC法计算层间隔震体系在设计基准期内发生各震害等级的可靠度,并与非隔震结构对比,结果表明:采用层间隔震技术后,使结构在设计基准期内的整体可靠度得到提高,结构发生各震害等级的可靠度值要高于非隔震结构。

关键词：设计基准期层间隔震 JC法可靠度

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高层剪力墙体系隔震设计与分析

广东建材 2023年第3期39卷 62-65页

作者：刘小换刘辉余尚广州科技职业技术大学建筑工程学院广东省建筑设计研究院有限公司

为分析高层剪力墙体系采用隔震技术后的抗震性能,本文以某一实际工程为背景,通过在地上1层和地下负1层之间增设隔震层,利用ETABS软件建立隔震结构的三维有限元分析模型,并进行动力时程分析。结果表明,隔震后结构的自振周期明显延长,取... 详细信息

为分析高层剪力墙体系采用隔震技术后的抗震性能,本文以某一实际工程为背景,通过在地上1层和地下负1层之间增设隔震层,利用ETABS软件建立隔震结构的三维有限元分析模型,并进行动力时程分析。结果表明,隔震后结构的自振周期明显延长,取得了较好的减震效果,本工程可为类似高层剪力墙隔震体系的隔震结构设计提供参考依据。

关键词：高层剪力墙隔震设计 ETABS软件时程分析

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场地条件对层间隔震体系失效概率影响分析

低温建筑技术 2023年第6期45卷 16-19页

作者：刘小换余尚广州科技职业技术大学建筑工程学院广州510550 广东省建筑设计研究院有限公司广州510010

地震波产生后经过建筑物地面场地土的过滤然后作用于建筑物,不同场地条件下场地土的过滤器特征参数不同,引起结构的地震响应大小也有所差别,为研究层间隔震体系在不同场地条件下的失效概率,文中以1栋8度设防烈度区的框剪层间隔震结构为... 详细信息

地震波产生后经过建筑物地面场地土的过滤然后作用于建筑物,不同场地条件下场地土的过滤器特征参数不同,引起结构的地震响应大小也有所差别,为研究层间隔震体系在不同场地条件下的失效概率,文中以1栋8度设防烈度区的框剪层间隔震结构为例,基于随机振动理论和虚拟激励法,分析不同场地条件下层间隔震结构的随机地震响应和失效概率。结果表明在1层柱顶设置隔震支座后,结构的自振周期明显延长,场地土条件越好,隔震效果越好,对上部结构的减震效果也越好,结构失效概率越低。

关键词：层间隔震场地条件虚拟激励法随机地震响应失效概率

关于地质测绘技术在矿产资源开发利用与监测中的应用研究

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2021年第8期 0171-0171,173页

作者：刘小换河北省地矿局第三地质大队河北张家口075000

随着国家改革开放、科技跨越式发展,通过GPS、RS、GIS以及计算机、网络技术融合,地质测绘技术得到了飞速发展,广泛服务于交通、城市建设、自然资源调查等国民经济发展和建设各个方面。利用现代地质测绘技术,统筹矿产资源开发利用全过程... 详细信息

随着国家改革开放、科技跨越式发展,通过GPS、RS、GIS以及计算机、网络技术融合,地质测绘技术得到了飞速发展,广泛服务于交通、城市建设、自然资源调查等国民经济发展和建设各个方面。利用现代地质测绘技术,统筹矿产资源开发利用全过程监管是合理开展矿产资源开发利用、高效及时监测管理的必然要求。

关键词：地质测绘技术矿产资源开发利用

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筏板大体积混凝土施工技术研究

广东建材 2019年第3期35卷 64-66页

作者：刘小换余尚广州科技职业技术学院筑博设计股份有限公司佛山分公司

超厚底板的大体积混凝土施工技术是超高层筏板基础施工的重难点。在工程策划阶段,对筏板大体积混凝土施工过程中可能引起质量缺陷的各种因素进行深入的研究,并通过ANSYS有限元软件完成了对该工程大体积混凝土温度场的模拟,在施工阶段,... 详细信息

超厚底板的大体积混凝土施工技术是超高层筏板基础施工的重难点。在工程策划阶段,对筏板大体积混凝土施工过程中可能引起质量缺陷的各种因素进行深入的研究,并通过ANSYS有限元软件完成了对该工程大体积混凝土温度场的模拟,在施工阶段,通过对项目的精心规划和部署,以及在人员组织、温度测量和养护等方面采取综合措施,确保正常浇筑,浇筑结束后,根据监测数据调整混凝土的养护措施,以此保证工期和质量要求。

关键词：大体积混凝土施工技术裂缝控制温度监测

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层间组合隔震结构随机动力可靠度分析

振动工程学报 2019年第2期32卷 324-330页

作者：刘彦辉刘小换谭平金建敏张颖广州大学减震控制与结构安全国家重点实验室(培育) 广东广州510405

为了限制隔震层在大震作用下的层间位移,基于在隔震层增设黏滞阻尼器的层间组合隔震体系,分别采用刚度非退化和退化的Bouc-Wen模型模拟隔震层及其他楼层的恢复力特性,建立了层间组合隔震结构在大震作用下的运动方程,运用虚拟激励法对该... 详细信息

为了限制隔震层在大震作用下的层间位移,基于在隔震层增设黏滞阻尼器的层间组合隔震体系,分别采用刚度非退化和退化的Bouc-Wen模型模拟隔震层及其他楼层的恢复力特性,建立了层间组合隔震结构在大震作用下的运动方程,运用虚拟激励法对该体系进行随机响应分析,得到了隔震层及其他各层层间响应峰值的统计量。以隔震层和其他各层的最大层间位移作为控制指标,建立极限状态方程,采用当量正态化法(JC法),基于串联模式计算了体系的动力可靠度。通过数值分析,比较了层间组合隔震、层间隔震与非隔震结构的总体失效概率。最后通过改变黏滞阻尼器的速度指数和黏滞阻尼系数,系统地研究了黏滞阻尼器参数对层间组合隔震结构动力可靠度的影响。结果表明:层间组合隔震结构的总体失效概率比层间隔震结构和非隔震结构都要低。当黏滞阻尼系数不变时,速度指数越小,结构的总体失效概率越低;当速度指数不变时,随着黏滞阻尼系数的增加,结构的总体失效概率呈现出先减小后增大的趋势,结构的主要失效模式也逐渐由隔震层过渡为上部结构。

关键词：层间组合隔震黏滞阻尼器 Bouc-Wen模型虚拟激励法动力可靠度

数字经济时代职业本科创新创业人才培养模式改革研究

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湖北开放职业学院学报 2024年第9期37卷 19-20,23页

作者：刘辉刘小换董炎王微微广州科技职业技术大学广东广州510550

职业本科教育开展创新创业人才培养工作,不仅是高等教育发展的应有之义,同时也是转变我国经济模式、促进产业升级优化的现实需要,对保障与改善民生,构建创新型国家及提高社会生产力,拥有一定的现实意义。为此,本文结合数字经济与职业本... 详细信息

职业本科教育开展创新创业人才培养工作,不仅是高等教育发展的应有之义,同时也是转变我国经济模式、促进产业升级优化的现实需要,对保障与改善民生,构建创新型国家及提高社会生产力,拥有一定的现实意义。为此,本文结合数字经济与职业本科教育的内涵,明确传统人才培养模式问题,探寻出基于企业、政府、高校的创新人才培养模式及改革思路,以期为我国数字经济建设与市场经济发展,提供强大的智力保障。

关键词：数字经济时代职业本科创新创业人才培养模式

基于不同隔震层位置的层间隔震结构失效概率分析

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低温建筑技术 2019年第4期41卷 43-46页

作者：刘小换余尚广州科技职业技术学院广州510550 筑博设计股份有限公司佛山分公司广东佛山528000

针对层间隔震结构,建立地震作用下的运动微分方程,通过虚拟激励法和当量正态化法得到结构的失效概率,最后对隔震层位于不同楼层时结构的总体失效概率进行了分析。结果表明,在与隔震层相邻的上部楼层的层间位移会发生突增,隔震层位置越高... 详细信息

针对层间隔震结构,建立地震作用下的运动微分方程,通过虚拟激励法和当量正态化法得到结构的失效概率,最后对隔震层位于不同楼层时结构的总体失效概率进行了分析。结果表明,在与隔震层相邻的上部楼层的层间位移会发生突增,隔震层位置越高,隔震层的失效概率越低,其他楼层的失效概率越高,结构的总体失效概率越高。

关键词：层间隔震结构隔震层位置虚拟激励法失效概率