检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

面向一致风险抗震设计的地震动记录选取研究

面向一致风险抗震设计的地震动记录选取研究

作者：乔卓琦哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

抗震设计的首要目标是防止结构倒塌,保证生命安全。目前,我国以50年超越概率10%的地震动参数作为抗震设防标准,忽略了地震构造环境不同造成的不同区域地震危险性的差异以及建筑结构抗倒塌能力的差异,无法合理地保证结构的抗倒塌风险水平... 详细信息

抗震设计的首要目标是防止结构倒塌,保证生命安全。目前,我国以50年超越概率10%的地震动参数作为抗震设防标准,忽略了地震构造环境不同造成的不同区域地震危险性的差异以及建筑结构抗倒塌能力的差异,无法合理地保证结构的抗倒塌风险水平,建筑抗震的设计理念应该从“一致危险”原则向“一致风险”原则过渡。地震动记录的选取和调幅是结构非线性动力时程分析和抗地震倒塌验算的基础,而我国规范对于地震动记录选取和调幅的规定比较笼统,可操作性比较差。本文面向一致风险抗震设计理论,系统、全面地研究地震动记录的选取和调幅方法。从匹配规范设计谱选取地震动记录,到以考虑具体场地概率地震危险性分析结果的场地相关谱为目标谱选取,再到新一代基于性能地震工程理论中面向概率抗震性能评定的选取方法,地震动记录的选取与相应的结构抗地震倒塌能力的评定逐步更好地与目标场址的地震危险性相衔接,从而更好地服务于一致倒塌风险的建筑抗震设计。具体研究内容如下:(1)总结了基于规范设计谱的地震动记录选取流程,以单自由度体系为例,采用比较点法建立结构响应预测模型,通过结构响应的准确性与离散性对不同匹配周期范围与调幅方式的选波方案进行评价,从而针对不同周期结构选择相对合理的地震动记录选取调幅方式。在分周期段-双频段法基础上,对调幅方式进行改进,构建了一般场地类型8度0.2g设防罕遇地震作用下面向不同设计地震分组与结构周期的备选地震动记录集。在结构抗震设计的时程分析时可根据结构基本周期直接选用其中的地震动记录,为实际工程的地震动选择节省时间、提供方便。(2)以具体场地的一致风险谱作为目标谱,采用比较点法预测目标地震动强度下的结构响应,以此为基准通过结构响应的准确性与离散性对不同的地震动记录选取方案进行评价;在此基础上,以单自由度体系作为研究对象,选取不同的弹塑性反应参数,探究一致危险谱、条件均值谱、一致风险谱三种不同的场地相关谱对单自由度体系弹塑性反应参数的影响规律。(3)在新一代基于性能地震工程的框架下,将FEMA-P58报告中面向概率抗震性能评定的地震动记录选取方法,与现有的多条带法相结合,得到了与地震危险性分析结果很好衔接的概率地震需求危险性计算方法;基于西安地区概率地震危险性分析结果,以单自由度体系为例,将多条带法的地震需求危险性分析结果与传统云图法计算结果进行比较,对比结果表明:传统云图法在地震动记录选取过程中由于没有很好地与场地地震危险性分析结果相结合,高估了结构的地震需求风险。(4)面向“一致风险”的抗震设计,以结构在设计年限内的倒塌风险作为抗倒塌能力的度量,定量评价按现行规范设计的RC框架结构地震倒塌风险是否满足预定的目标倒塌风险。以一座8层RC框架结构为例,结合场地地震危险性分析结果,基于不同的地震动记录选取方式及倒塌易损性分析方法计算结构的倒塌风险,并以罕遇地震作用下条件倒塌概率10%和50年目标倒塌概率1%分别作为一致风险抗震设计的“相对”和“绝对”评价指标,对结构的地震倒塌风险进行了定量评价。

关键词：一致风险抗震设计地震动选取地震动调幅规范设计谱一致风险谱

考虑场地土效应及其不确定性的地震动记录选取研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

考虑场地土效应及其不确定性的地震动记录选取研究

作者：姬路遥哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

抗震设计的首要环节是确定设计地震动参数,合理地输入地震动是保证设计结果准确的必要条件。大量强震观测数据和震害调查表明,局部场地条件对地震波的传播具有较大影响,主要表现为对地震动强度和频谱特性的改变。目前,我国现行《建筑抗... 详细信息

抗震设计的首要环节是确定设计地震动参数,合理地输入地震动是保证设计结果准确的必要条件。大量强震观测数据和震害调查表明,局部场地条件对地震波的传播具有较大影响,主要表现为对地震动强度和频谱特性的改变。目前,我国现行《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)仅通过调整场地特征周期来考虑场地的地震动效应,《中国地震动参数区划图》(GB18306—2015)虽给出适用于我国不同类别场地的地震动峰值加速度影响系数和反应谱特征周期调整值,但皆为对普遍场地效应的平均估计。实际场地地质状况复杂、土壤特性多变,对于特定地区重大工程设计地震动参数的确定不应局限于抗震规范给出的经验统计值,应根据具体的概率地震危险性分析和概率场地土效应分析确定。但场地地震反应分析中如何选取天然地震动记录作为基岩地震激励、选取条数为多少,如何评定考虑场地土效应不确定性的设计地震动参数,目前还没有清楚的遵循原则。并且,在对上部结构进行时程分析时,输入地震动的不确定性对支配结构响应具有决定性作用,而我国抗震设计规范对于强震动记录的选取要求过于笼统,如何合理地选取地震动记录已成为目前结构抗震设计中亟需解决的问题。鉴于上述原因,本文主要研究了场地土效应的不确定性及结构非线性时程分析中地震动记录的选取方法,旨在分析土变异性对场地地表地震动的影响,给出场地地震反应分析中基岩地震动记录的选波方法建议,评定研究区考虑场地土效应不确定性的设计地震动参数,通过结构响应计算值的相对误差和离散性来评价地震动记录选取方法,并给出适用于研究区工程抗震设计的地震动记录集。本文的主要研究内容如下:(1)基于场地地震反应分析程序DEEPSOIL和Open Sees,分别建立三个不同类别的II、III、IV类代表场地,在验证程序合理运用的同时,比较两种常用的场地反应计算方法即等效线性化和时域非线性方法所得的场地地表响应,结果表明:场地条件对地震动的强度和频谱特性均有影响,两程序的不同计算方法所得反应谱谱形整体相似,高频段和幅值处差异较明显;结合土壤的性质,选定含土壤弹塑性本构的Open Sees程序进行场地地震反应的不确定性分析。(2)研究土变异性对场地地震反应的影响规律,以普通场地为研究对象,分析土层剪切波速的层间相关性和离散性、土壤非线性动力特性曲线的变异性对场地地表响应的影响。发现土变异性主要影响地表反应谱放大系数的峰值和反应谱的高频段,工程中若仅仅依靠土参数的均值估计进行场地地震反应分析,可能会高估地表的响应;在场地地震反应的土参数影响因素中,土层剪切波速比土壤动力特性的影响大。(3)研究场地反应分析中基岩地震动记录选取的方法。以特定场地西安阎良区ZK8钻孔处为研究对象,以概率地震危险性分析给出的基岩一致危险谱为目标谱,依据设定地震参数和基岩场地条件从PEER强震数据库中初选地震动记录库,采用包含单点调幅和多点调幅的六种调幅方法、全周期和场地卓越周期附近的局部周期段两种周期匹配法,分别选择与目标谱匹配的地震动记录作为基岩地震动输入,分析不同选波方法和选取条数对场地地表响应的影响。最终给出宜采用等谱强度法(多点)调幅、全周期匹配法选取15条与设计基岩场址危险性水平一致的天然地震动记录建议。(4)以考虑场地土效应不确定性的一致危险谱(UHS)为设计参数,对不同地震动选择与调幅方法进行评价。通过概率场地反应分析得到研究区地表的UHS,利用卷积法和混合法分别计算地表地震危险性曲线,选定84%分位UHS作为研究场地的设计谱;基于理想弹塑性单自由度体系,运用“比较点”法预测结构在设定地震下的平均“真实”响应;采用不同的方法选取地震动记录分别输入至单自由度体系,以结构响应值的离散率和相对“真实值”的误差为评判指标,总结出适用于结构抗震设计的相对较合理的选波方法。结果表明对于短周期结构,单点Sa(T)调幅法和传统的PGA调幅法计算结果相近;而对于中长周期结构,建议选择单点Sa(T)调幅法进行地震动记录的选用。

关键词：场地土效应土变异性一致危险谱地震动选取地震动调幅

基于规范设计谱和地震区设定谱的地震动记录选用研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于规范设计谱和地震区设定谱的地震动记录选用研究

作者：伊广丽哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在对结构进行时程分析的过程中,所涉及的地震动记录选取与调幅是一个至关重要的环节。目前,各国规范关于地震动记录选取的基本要求是匹配目标谱的同时兼顾地震参数,但在地震动记录调幅方法、匹配目标谱的选择与构建以及记录与目标谱的... 详细信息

在对结构进行时程分析的过程中,所涉及的地震动记录选取与调幅是一个至关重要的环节。目前,各国规范关于地震动记录选取的基本要求是匹配目标谱的同时兼顾地震参数,但在地震动记录调幅方法、匹配目标谱的选择与构建以及记录与目标谱的匹配程度方面的具体做法并没有明确说明,工程师和研究人员在结构抗震设计中没有清楚的遵循原则。地震动记录的选取对结构时程分析结果的影响不可忽略,不合理的地震动选取会高估或低估结构响应,导致结构抗震设计后所得的结果与实际地震发生时的结构反应偏差较大,给人们的生命财产安全埋下了隐患,对于地震动记录的选择与调幅方法需要更深入的研究。鉴于上述原因,本文基于我国抗震规范,着眼于基于性能的抗震研究所涉及的关键问题——地震动的选取与调幅,对抗震设计过程所采用的地震动参数定义进行了讨论分析,并对设计选波过程的各个细节展开对比分析,包括调幅方法、匹配周期范围、地震参数的确定和目标谱的构建等,希望总结出地震动选取的合理方法。为了实现上述研究目标,本文以地震动的选取与调幅为主线,建立单自由度体系和多自由度框架结构为对象,通过结构响应离散性评价选取与调幅方法。本文的研究路线如下:目标地震动参数的确定→地震动记录的初选条件→基于规范设计谱的地震动记录的优选方法对比→基于预测方程构建地震区设定谱→考虑地震动统计不确定性进行结构抗震性能评定。本文主要研究内容如下:（1）对目标地震动强度参数有效峰值加速度（Effective Peak Acceleration,EPA）进行研究,讨论了EPA计算式中存在争议的参数取值,并采用回归拟合探究EPA与地震动峰值加速度（Peak Ground Acceleration,PGA）的统计关系,并得出二者的转换关系式,基于我国抗震规范给出的EPA取值,结合所确定的参数取值进行修正,以确定目标地震动参数EPA和PGA的取值。基于修正的目标地震动参数进行地震动记录的初选研究,根据我国第五代地震动参数区划图中给出的烈度预测方程及地震动参数预测方程,计算地震参数（震级、距离等）初选条件,建立地震参数与抗震规范中设计地震分组的对应关系,便于抗震设计使用。（2）以我国2010版抗震设计规范的水平地震影响系数曲线作为地震动选取与调幅的目标谱,在此基础上讨论地震动选取与调幅过程中影响记录选取结果的各种条件,对比了同一设防要求即同一目标谱的情况下,取用不同的调幅方法、匹配周期范围、调幅与挑选的顺序,研究对于不同基本周期的结构响应带来的影响。并总结出各种方法中相对较合理的选取与调幅方法,发现结构基本周期附近的范围对结构响应确实影响较大,建议采用Sa（T1）调幅后匹配[0.2T1,2T1]周期范围的方法进行地震动记录的选用。（3）基于地震动参数PGA和加速度反应谱的地震动预测方程,根据各水准各分区的抗震设防要求确定目标PGA值,结合实际地震动情况给定震级和不同场地的土层剪切波速取值,代入PGA预测方程,确定对应的距离参数,进而将得到的震级和距离作为设定地震参数代入加速度反应谱的地震动预测方程,即得到对应设定地震与设防要求下的目标反应谱中位值,由于预测方程本身具有概率意义,可同时得到标准差取值。在此基础上以所得中位值和标准差所构成的设定谱分布作为目标谱,匹配地震记录与目标分布进行地震动记录的选择与调幅,并给出各设防情况下建议设计使用的地震动记录与相应的调幅系数。（4）将前述地震动记录选取结果输入RC框架结构,进行多遇地震作用下的弹性地震反应分析与罕遇地震作用下的弹塑性地震响应分析,以结构最大层间位移角的均值分布的84%作为响应参数,针对地震动记录选用数量进行了研究,结果表明3条记录下结构响应的计算结果要高于结构的理论响应,建议选用7条及以上地震动记录,利用经验系数公式以结构响应均值的84%作为设计响应参数。据此计算的结构底部剪力和层间位移角结果均满足规范限制,评定结构的抗震性能良好,也验证了前述地震动选用方法的合理性。

关键词：有效峰值加速度地震动选取地震动调幅规范设计谱设定谱

基于我国地震区设定谱的标准地震动记录集研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

地震工程与工程振动 2022年第6期42卷 67-75页

作者：吕大刚王丛伊广丽哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

标准地震动记录集只考虑设定地震信息而与结构自振周期无关,具有普遍的适用性。但是目前的设定地震信息主要是确定性设定地震,并且没有经过目标谱匹配,因此采用标准地震动记录集的结构地震反应离散性较大。文中采用最新的适用于我国强... 详细信息

标准地震动记录集只考虑设定地震信息而与结构自振周期无关,具有普遍的适用性。但是目前的设定地震信息主要是确定性设定地震,并且没有经过目标谱匹配,因此采用标准地震动记录集的结构地震反应离散性较大。文中采用最新的适用于我国强震区的地震动预测方程,构建我国4类地震区的设定谱,通过同时匹配设定谱的平均值和标准差,给出适用于我国4类地震区的标准地震动记录集,可为工程结构抗震设计提供可行的地震动记录选用建议和调幅系数推荐值。

关键词：标准地震动记录集地震动预测方程设定地震设定谱地震动选取地震动调幅

基于中日规范强震作用下的隔震结构响应对比分析

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程抗震与加固改造 2017年第2期39卷 67-77页

作者：刘成清杨巍赵必大西南交通大学土木工程学院四川成都610031 浙江工业大学建筑工程学院浙江杭州310014 浙江省工程结构与防灾减灾技术研究重点实验室浙江杭州310014

为研究基于中国和日本抗震设计规范中震及大震对隔震结构地震响应影响,以四川省阿坝州灾后重建某综合楼为工程背景,建立了该综合楼的有限元模型。选取2条观测地震动以及3条人工地震动,对于2条观测地震动以PGA地震动强度指标为调幅参数,... 详细信息

为研究基于中国和日本抗震设计规范中震及大震对隔震结构地震响应影响,以四川省阿坝州灾后重建某综合楼为工程背景,建立了该综合楼的有限元模型。选取2条观测地震动以及3条人工地震动,对于2条观测地震动以PGA地震动强度指标为调幅参数,分别调幅至中国抗震设计规范的中震和大震水平。同时以PGV地震动强度指标为调幅参数,将2条观测地震动分别调幅至日本抗震设计规范的中震和大震水平。对于3条人工地震动,其中1条通过拟合中国抗震设计规范大震时的规范反应谱得出,按照中国抗震设计规范可以调幅得到中震水平的地震动。另外2条人工地震动分别通过拟合日本抗震设计规范中震及大震时的规范反应谱得到。通过对比分析隔震结构在中国和日本抗震设计规范中震及大震作用下的结构隔震层支座最大水平位移、最大层间位移角、最大层间剪力、顶层节点最大绝对加速度,以及中国和日本抗震设计规范相应的限值规定,以期能够为中国建筑抗震设计规范编制提供一定参考。

关键词：中国抗震设计规范日本抗震设计规范地震动调幅时程分析隔震结构

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

大底盘隔震结构在巨震作用下的碰撞响应分析

大底盘隔震结构在巨震作用下的碰撞响应分析

作者：金滢华中科技大学

学位级别：硕士

地震是一种突发性的自然灾害,具有很强的随机性和高度的不确定性,地震发生后,极震区及其周边区域的实际地震烈度往往比设防烈度大很多,而且有些现有建筑之间的防震缝宽度太小,即使采用了隔震技术,在地震作用下仍可能发生碰撞,将会造成... 详细信息

地震是一种突发性的自然灾害,具有很强的随机性和高度的不确定性,地震发生后,极震区及其周边区域的实际地震烈度往往比设防烈度大很多,而且有些现有建筑之间的防震缝宽度太小,即使采用了隔震技术,在地震作用下仍可能发生碰撞,将会造成巨大的经济损失和人员伤亡,因此有必要对隔震结构在极罕遇地震(即巨震)作用下的碰撞进行分析。本文以SAP2000有限元分析软件为计算工具,进行了以下研究工作:首先,介绍了国内外碰撞问题的研究现状,总结了结构碰撞研究的主要内容,在此基础上说明进行大底盘隔震结构在巨震下碰撞响应的研究的必要性。其次,通过插值法得到不同烈度下的巨震峰值加速度,介绍4种地震动调幅方法和两种碰撞理论研究方法——恢复系数法和接触单元法,并围绕其展开了详细描述和比较。然后,在以上理论基础上建立可用于碰撞分析的有限元模型,先是对结构进行隔震设计,使之满足规范相关隔震要求,再在满足要求的隔震模型基础上定义塑性铰来模拟材料的非线性,布置接触单元模拟碰撞单元。最后,根据建立好的有限元模型,分别分析巨震不考虑碰撞、巨震考虑碰撞和罕遇考虑碰撞三种情形,通过比较和分析碰撞力、加速度和位移等指标,可以得出结论,峰值碰撞力与地震动峰值加速度没有直接关系,但是相邻结构间的最大相对位移差是峰值碰撞力形成的一个关键因素;加速度放大作用仅发生在碰撞层,对其他楼层的加速度峰值影响比较微弱;碰撞对左右两侧结构的正向峰值位移响应起到的作用是相反的,而对负向峰值位移响应均起到了放大作用,总体而言,碰撞时较柔的结构在碰撞方向上受到的作用较大。

关键词：大底盘隔震巨震碰撞接触单元法地震动调幅

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于破坏强度的典型桥梁结构地震动排序研究

基于破坏强度的典型桥梁结构地震动排序研究

作者：樊圆中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

结构抗震设计和验算中需要输入地震动时程对结构进行动力分析,虽然规范中有对于所选择地震动的总体要求,但是并没有给出具体的选择方法和流程,这给地震动的选择带来了不确定性。如今,设计师和研究人员通常选择El Centro,Taft,汶川卧龙... 详细信息

结构抗震设计和验算中需要输入地震动时程对结构进行动力分析,虽然规范中有对于所选择地震动的总体要求,但是并没有给出具体的选择方法和流程,这给地震动的选择带来了不确定性。如今,设计师和研究人员通常选择El Centro,Taft,汶川卧龙地震动等作为输入地震动。然而已有的一些研究表明,有很多记录具有更高的破坏能力,仅仅选择上述地震动进行抗震分析并不能保证结构具有足够的抗震能力。因此如何选择输入地震动具有重要的科研和工程价值。本文的主要研究内容是将“最不利设计地震动”的概念拓展并应用到桥梁结构中,利用OpenSees软件对典型桥墩模型进行建模,通过大批量输入地震动,选取墩顶位移作为控制参数,得到桥梁结构的最不利设计地震记录排序,为我国抗震设计人员在对桥梁结构进行动力时程分析时提供可供参考的地震动输入,提高桥梁结构的抗震性能。主要研究工作如下:（1）总结了全球强震数据库的历史和发展现状,对各数据库的记录特性进行了整理和总结,确定了本文以PEER数据库NGA-West2为主体的强震数据集。（2）对表征地震动破坏势的地震动参数进行了分析,研究了相互之间的相关性,筛选了 PGA,PGV,PGD,CAV,Ia和Ds5-75六个相对独立参数,并按照未调幅参数幅值对记录进行了排序。（3）使用OpenSees对典型桥梁的桥墩进行了动力有限元分析,以墩顶位移为指标,得到了针对该类型桥梁的结构响应排序。分析了排序规律,结果表明地震动排序与峰值水平和具体结构有关。低幅值时,结构基本周期附近的弹性加速度谱值可以反映地震动破坏强度;高幅值时,更长周期加速度反应谱值及速度、位移参数可以更好地反映地震动破坏强度。（4）通过反应谱和有限元动力时程分析。研究了不同峰值水平下,具有不同地震动记录原始峰值的记录在结构影响上的差异性。结果表明,不同原始峰值的记录在反应谱值上存在差异性,高幅值记录在长周期段的谱值较小;反应谱谱型相似的记录在调幅到相同且较低的加速度峰值水平下,表现出相近的平均破坏能力。在较高的加速度峰值水平下,具有较高原始峰值的记录表现出较弱的破坏能力。这一结果表明调幅系数过大可能会人为增加地震动记录的破坏能力。

关键词：桥梁结构设计地震动地震动参数有限元分析地震动调幅

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于复合隔震的不规则框架结构抗震性能分析

基于复合隔震的不规则框架结构抗震性能分析

作者：赵坤西南交通大学

学位级别：硕士

在传统的抗震结构设计中,建筑结构是通过所采用材料的强度和相关结构构件的塑性变形能力来抵抗地震作用力,但在罕震作用下,它的抗震能力十分有限。而隔震技术通过设置隔震层将建筑结构和地基分开,使隔震层耗散了大部分地震能量,从而大... 详细信息

在传统的抗震结构设计中,建筑结构是通过所采用材料的强度和相关结构构件的塑性变形能力来抵抗地震作用力,但在罕震作用下,它的抗震能力十分有限。而隔震技术通过设置隔震层将建筑结构和地基分开,使隔震层耗散了大部分地震能量,从而大幅度减小了建筑结构的地震反应。本文在前人对建筑结构隔震技术研究的基础上,进一步研究了基于复合隔震的不规则框架结构的抗震性能。通过将铅芯叠层橡胶隔震支座和摩擦滑移隔震支座按照合理的方式组合成为隔震层的结构称为基础复合隔震结构。为研究基于复合隔震的不规则框架结构的抗震性能,本文运用有限元分析软件,建立了不规则框架结构有限元模型。通过不同角度对基于复合隔震的不规则框架结构抗震性能进行了深入研究,对基于复合隔震的不规则框架结构的设计有一定的参考价值。本文以基础复合隔震结构为主要研究对象,进行了如下几方面的研究:1.详细论述隔震结构的基本理论,包括:建筑隔震的分类分析、隔震支座的种类及其特性分析和隔震支座的数值模拟方法。并对复合隔震结构的动力分析方法进行详细介绍,主要内容包括:多质点平动隔震系统研究模型及振动方程和多质点复合隔震系统研究模型及振动方程。2.选择3条地震动,分别按照相关指标进行对应参数的调幅,依次按照以下三种方案进行对应地震动作用下的动力响应研究:传统抗震结构方案、纯铅芯叠层橡胶隔震结构方案和复合隔震结构方案。依据中国抗震设计规范的相关规定,对不同方案地震作用下,结构的最大层间位移、最大层间剪力、各层相对加速度以及复合隔震结构隔震效果的参数分析进行了研究。3.在以上两部分内容研究的基础上,进一步对罕震作用下基于复合隔震的不规则框架结构能量响应进行了探究,对基于复合隔震的不规则框架结构的抗震性能从能量角度展开讨论。

关键词：基础复合隔震不规则结构地震动调幅时程分析能量响应分析

强震作用下基础隔震结构碰撞分析及中日规范下响应对比

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

强震作用下基础隔震结构碰撞分析及中日规范下响应对比

作者：杨巍西南交通大学

学位级别：硕士

基础隔震技术能够显著减少传入上部结构的地震能量,减小地震对上部结构的破坏。但由于基础隔震耗能装置多为延性构件,水平刚度小,因此在地震作用下水平侧移很大,可能导致隔震结构的基底与周边隔震沟挡墙或其他构造物发生碰撞。所以,研... 详细信息

基础隔震技术能够显著减少传入上部结构的地震能量,减小地震对上部结构的破坏。但由于基础隔震耗能装置多为延性构件,水平刚度小,因此在地震作用下水平侧移很大,可能导致隔震结构的基底与周边隔震沟挡墙或其他构造物发生碰撞。所以,研究结构在地震作用下的碰撞反应,对保证地震下的结构安全具有参考作用。由于日本处在地震多发带,开展抗震设计理论研究的时间早于中国,因此日本的抗震设计理论体系相对完备,其抗震隔震设计有值得中国借鉴的地方。所以对比分析隔震结构在两国抗震设计规范规定的地震动作用下的结构响应,找出二者的差异很有必要。本文以基础隔震结构为对象,开展了以下几方面的研究:I.详细的介绍现有的结构碰撞研究方法以及常用的碰撞分析模型,比较各类分析方法的异同和优缺点,介绍本文使用的有限元软件。II.描述碰撞运动方程的建立过程。结合工程实例建立了铅芯橡胶和摩擦摆基础隔震结构这两类隔震结构的有限元模型,研究了强震下隔震层与周边构造物碰撞对结构反应的影响。通过定义碰撞影响指数,重点进行了结构碰撞的参数分析,研究了地震方向变化、支座类型、建筑物高度对隔震建筑碰撞反应的影响,得到了一些结论。III.结合工程实例建立了以铅芯橡胶支座为隔震层的基础隔震结构有限元模型。选取2条实际观测地震记录以及3条人工地震波,基于中日抗震设计规范对所选地震动进行调幅。通过对比分析隔震结构在中国和日本抗震设计规范中震及大震作用下的隔震支座最大水平位移、层间位移角的最大值、最大层间剪力、顶层节点最大绝对加速度,以及中、日两国抗震规范制定的相应的限值,以期能够为中国建筑抗震设计规范编制提供一定参考。

关键词：基础隔震结构强烈地震碰撞中国抗震设计规范日本抗震设计规范地震动调幅