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近断层地震动脉冲特性对设备-结构耦合隔震体系响应的影响

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地震学报 2022年第5期44卷 891-902页

作者：韩淼蒋金卫杜红凯赵鸣鹤北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心中国北京100044

基于设备-结构耦合隔震体系模型,选取了50条近断层脉冲型地震波,以脉冲周期与结构基本周期比TP/T=1为分界线,分析了周期比和脉冲能量对结构响应的影响,并对穿零次数小于等于5的隔震层位移比与周期比和脉冲能量的关系进行了拟合。结果表... 详细信息

基于设备-结构耦合隔震体系模型,选取了50条近断层脉冲型地震波,以脉冲周期与结构基本周期比TP/T=1为分界线,分析了周期比和脉冲能量对结构响应的影响,并对穿零次数小于等于5的隔震层位移比与周期比和脉冲能量的关系进行了拟合。结果表明:脉冲特性对结构的影响主要与周期比TP/T和脉冲能量有关,同时也需考虑速度脉冲对应的加速度曲线穿零次数的影响;此外,设备响应与顶层楼面加速度直接相关,与近断层地震动的脉冲特性则无明显相关性。

关键词：近断层地震动脉冲特性周期比脉冲能量隔震体系

不同时频特性近断层地震作用结构响应振动台试验研究

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地震学报 2022年

作者：韩淼赵鸣鹤杜红凯蒋金卫北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心

研究不同时频特性的地震波作用下，抗震结构和隔震结构耦合设备的动力响应，对5层钢框架振动台模型试验数据进行小波分析。结果表明：主结构动力响应与地震波时频特性直接相关；由于主结构和隔震支座的滤波作用，设备的动力响应受地震...

研究不同时频特性的地震波作用下，抗震结构和隔震结构耦合设备的动力响应，对5层钢框架振动台模型试验数据进行小波分析。结果表明：主结构动力响应与地震波时频特性直接相关；由于主结构和隔震支座的滤波作用，设备的动力响应受地震波时频特性影响显著，但不具有直接相关性，隔震可以使设备的频率远离主结构的频率，来降低设备的放大系数；耦合设备之后主体结构加速度的变化趋势取决于不同时频特性的地震波能量分布。

关键词：

不同时频特性近断层地震作用下的结构响应研究

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地震学报 2022年第5期44卷 911-919页

作者：韩淼赵鸣鹤杜红凯蒋金卫北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心中国北京100044

研究不同时频特性的地震波作用下,抗震结构和隔震结构耦合设备的动力响应,对五层钢框架振动台模型试验数据进行小波分析。结果表明:主结构动力响应与地震波时频特性直接相关;由于主结构和隔震支座的滤波作用,设备的动力响应受地震波时... 详细信息

研究不同时频特性的地震波作用下,抗震结构和隔震结构耦合设备的动力响应,对五层钢框架振动台模型试验数据进行小波分析。结果表明:主结构动力响应与地震波时频特性直接相关;由于主结构和隔震支座的滤波作用,设备的动力响应受地震波时频特性影响显著,但不具有直接相关性;隔震结构可以使设备的频率远离主结构的频率,从而降低设备的放大系数;设备耦合之后主体结构加速度的变化趋势取决于不同时频特性的地震波能量分布。

关键词：振动台试验耦合体系动力响应小波分析

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小型铅芯橡胶支座剪切性能试验研究

振动工程学报 2022年

作者：韩淼刘祥辉杜红凯蒋金卫杨杰川北京建筑大学土木与交通工程学院

通过对小型铅芯橡胶支座进行剪切试验，研究了支座剪应变、压应力和加载频率对支座等效水平刚度、屈服后刚度、屈服力和等效阻尼比的影响，结果表明：随着剪应变的增大，支座的等效水平刚度和屈服后刚度减小，屈服力增大，等效阻尼比呈...

通过对小型铅芯橡胶支座进行剪切试验，研究了支座剪应变、压应力和加载频率对支座等效水平刚度、屈服后刚度、屈服力和等效阻尼比的影响，结果表明：随着剪应变的增大，支座的等效水平刚度和屈服后刚度减小，屈服力增大，等效阻尼比呈线性减小；随着竖向压应力的增大，支座的等效水平刚度减小，屈服后刚度呈线性减小，屈服力和等效阻尼比呈线性增大；加载频率对支座的剪切性能基本上没有影响，可以忽略；100%剪应变以内，施加的剪应变和压应力没有对隔震支座造成损伤；100%剪应变以上大变形和大压应力会使支座进入塑形，使支座造成部分永久性的损伤。建议拟静力试验根据振动台试验的工况顺序及支座在振动台试验的最大实际变形设计工况。提出日本规范等效水平刚度计算公式的修正系数，与振动台试验实测值进行对照，提高了精度。

关键词：

近断层地震作用下设备-结构耦合隔震体系动力响应分析

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地震工程学报 2023年第1期45卷 12-19,42页

作者：韩淼蒋金卫杜红凯刘洋博冯思嘉董凯旗北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心北京100044

建立设备-结构耦合隔震体系模型,选取近断层脉冲型和非脉冲型地震波各50条,计算耦合隔震体系的动力响应。分析表明,近断层脉冲型地震动对耦合隔震体系的影响大于非脉冲型地震动,且对主体结构的影响大于对设备的影响;近断层脉冲型地震作... 详细信息

建立设备-结构耦合隔震体系模型,选取近断层脉冲型和非脉冲型地震波各50条,计算耦合隔震体系的动力响应。分析表明,近断层脉冲型地震动对耦合隔震体系的影响大于非脉冲型地震动,且对主体结构的影响大于对设备的影响;近断层脉冲型地震作用下的隔震层位移、层间位移、楼层加速度、设备加速度和设备位移的平均响应分别达到非脉冲型地震作用的2.25倍、2.17倍、2.24倍、1.17倍和1.20倍。进行设备-结构耦合隔震体系设计时,需考虑近断层地震动脉冲作用的影响,同时需注意引起主体结构和设备最大响应的地震动不一定相同。

关键词：近断层地震动脉冲设备-结构耦合隔震体系动力响应

接触动力学参数对隔震结构碰撞挡土墙动力响应影响分析

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土木工程学报 2020年第S2期53卷 211-217页

作者：韩淼蒋金卫杜红凯北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心北京100044

结合碰撞模型,根据已有的隔震结构试验,建立基础隔震结构碰撞挡土墙计算模型,研究接触刚度、隔离缝宽度、峰值地面加速度(PGA)和接触阻尼对隔震层动力响应的影响。计算结果表明:接触刚度与隔震层最大位移呈乘幂函数关系(指数为-1.49^-0.... 详细信息

结合碰撞模型,根据已有的隔震结构试验,建立基础隔震结构碰撞挡土墙计算模型,研究接触刚度、隔离缝宽度、峰值地面加速度(PGA)和接触阻尼对隔震层动力响应的影响。计算结果表明:接触刚度与隔震层最大位移呈乘幂函数关系(指数为-1.49^-0.88),与隔震层最大速度呈乘幂函数关系(指数为10-3~10-2量级),与隔震层最大加速度呈正比例函数关系。隔离缝宽度与接触位移(隔震层最大位移与隔离缝的差值)、隔震层最大速度负相关,与隔震层最大加速度正相关。PGA与接触位移、隔震层最大速度和加速度正相关。接触阻尼对隔震层动力响应的影响受其他参数的影响较大;当接触刚度较小,且PGA较大或隔离缝宽度较小时,接触阻尼对隔震层最大位移、速度以及加速度有影响;其他情况时,影响不大。

关键词：隔震结构接触刚度接触阻尼 Kelvin模型 Hertz-damp模型

近断层地震动平动-摇摆耦合作用下隔震结构的动力响应分析

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工程抗震与加固改造 2022年第6期44卷 45-50页

作者：杜红凯王延森韩淼蒋金卫刘祥辉北京建筑大学北京100044

地震动转动分量对隔震结构动力响应影响的研究较少。提出地震动平动-摇摆耦合作用下隔震结构的动力响应方程,选取一个5层隔震结构进行平动、摇摆和平动-摇摆耦合3种工况下的动力响应分析。结果表明,近断层脉冲型地震动的摇摆分量对隔震... 详细信息

地震动转动分量对隔震结构动力响应影响的研究较少。提出地震动平动-摇摆耦合作用下隔震结构的动力响应方程,选取一个5层隔震结构进行平动、摇摆和平动-摇摆耦合3种工况下的动力响应分析。结果表明,近断层脉冲型地震动的摇摆分量对隔震层位移与顶层加速度响应的影响较大;地震动平动-摇摆耦合作用相比平动分量单独作用,隔震层最大位移增幅可达37%,顶层加速度最大值的增幅可达157%。含有脉冲的近断层地震动对于隔震层位移、楼层加速度响应最大值的增大效应高于无脉冲的地震动。

关键词：隔震结构摇摆分量动力响应隔震层位移楼层加速度

振动台试验用小尺寸普通叠层橡胶支座性能试验研究

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工程抗震与加固改造 2023年第3期45卷 67-75页

作者：韩淼杨杰川杜红凯蒋金卫刘祥辉北京建筑大学北京100044

为研究振动台模型试验用小尺寸普通叠层橡胶支座力学性能,设计完成静力试验和振动台试验,分析加载频率、剪应变、压应力以及振动台模拟不同地震动对小尺寸普通叠层橡胶支座水平等效刚度和等效阻尼比的影响。试验数据表明,静力试验下,加... 详细信息

为研究振动台模型试验用小尺寸普通叠层橡胶支座力学性能,设计完成静力试验和振动台试验,分析加载频率、剪应变、压应力以及振动台模拟不同地震动对小尺寸普通叠层橡胶支座水平等效刚度和等效阻尼比的影响。试验数据表明,静力试验下,加载频率在0.02~0.3Hz内变化时,对支座性能影响较小;剪应变由10%增大至250%,水平等效刚度减小,等效阻尼比先降低后趋于基本稳定,剪应变大于100%后,支座性能会发生改变;压应力由0.5σ0增大至2.5σ0,小尺寸普通叠层橡胶支座水平等效刚度呈减小趋势,等效阻尼比呈增大趋势且幅度较大;动力试验下,在弹性范围内,支座水平等效刚度和等效阻尼比随剪应变的增大线性下降,与静力试验数据结果有一定差异,说明直接使用静力试验的数据结果来预估实际小尺寸支座的性能是不准确的。

关键词：小尺寸橡胶支座剪应变压应力加载频率静力试验振动台试验

软索连接装配式工字形圆孔墙抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2019年第7期40卷 119-127页

作者：杜红凯蒋金卫韩淼孙文童北京建筑大学北京节能减排关键技术协同创新中心北京100044 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心北京100044

为研究纵、横向墙体采用软索连接的装配式钢筋混凝土圆孔墙结构的抗震性能,对2种不同连接方式(工字Ⅰ型、工字Ⅱ型)的足尺工字形圆孔墙试件进行了不同轴压力作用下的拟静力试验。通过试验现象发现:随着循环加载的进行,试件主翼墙交界处... 详细信息

为研究纵、横向墙体采用软索连接的装配式钢筋混凝土圆孔墙结构的抗震性能,对2种不同连接方式(工字Ⅰ型、工字Ⅱ型)的足尺工字形圆孔墙试件进行了不同轴压力作用下的拟静力试验。通过试验现象发现:随着循环加载的进行,试件主翼墙交界处出现较大裂缝,试件破坏时主翼墙交界处顶部混凝土压溃;无轴压力作用时,试件屈服前的裂缝主要分布于翼墙,主墙裂缝沿着45°方向发展;有轴压力作用时,试件屈服前的裂缝主要分布于主墙,主墙裂缝沿着60°方向发展,试件破坏时主墙裂缝分布更加密集。试验结果表明:无轴压力作用时,加载后期墙体出现滑移,工字Ⅰ型试件的屈服荷载比工字Ⅱ型试件大11%,峰值荷载小9%。有轴压力作用时,试件未出现明显滑移,工字Ⅰ型试件的连接可靠性、承载力、整体变形能力较工字Ⅱ型试件的强,刚度退化慢;相比无轴压力作用时,两种连接方式试件的屈服荷载均提高110%左右,峰值荷载分别提高101%和77%,极限位移角分别提高了200%和97%,消除了因连接方式不同对开裂荷载的影响。工字Ⅰ型试件更适用于有轴压力作用的情形,工字Ⅱ型试件更适用于无轴压力作用的情形。

关键词：装配式结构圆孔墙软索连接竖向接缝拟静力试验抗震性能