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工程爆破中减震孔的隔震机理与效果研究

工程爆破中减震孔的隔震机理与效果研究

作者：黎罡长沙理工大学

学位级别：硕士

当今,工程爆破已经在实际工程中运用的越来越多,爆破的震动效应对周围环境的影响也越来越突出,如何减小爆破振动对周围环境的危害日益受到工程师的关注。本文以长沙地铁一号线汽车北站为工程背景,从理论分析、数值模拟和监控数据统计分... 详细信息

当今,工程爆破已经在实际工程中运用的越来越多,爆破的震动效应对周围环境的影响也越来越突出,如何减小爆破振动对周围环境的危害日益受到工程师的关注。本文以长沙地铁一号线汽车北站为工程背景,从理论分析、数值模拟和监控数据统计分析三个方面对减震孔的隔震原理、隔震效果进行研究。(1)从理论上对减震孔的隔震原理进行分析。爆破地震波传播过程是爆破地震波与传播介质的相互作用的过程,传播介质的物理力学性质对爆破地震波的传播产生很大的影响。在传播介质中打减震孔就相当于改变传播介质的物理性质,使爆破地震波发生折射、反射,从而削弱继续向前传播爆破地震波能量。本文采用节理刚度描述的界面模型来研究应力波与非完全固结介质界面之间的相互作用,把介质界面看成具有位移间断的线弹性半空间的接触面。最终得到透射系数小于1,说明爆破地震波在经过减震孔时能量有损失。(2)运用Midas/GTS软件,模拟得出减震孔具有一定的隔震作用,其减震率为10%～20%,并且减震孔的排数越多隔震效果越好,孔距越小隔震效果越好,当爆心距为10m减震孔的隔震效果较好,其减震率可以达到16%左右,随着爆心距的增加,其隔震效果逐渐减小,当爆心距为25m时减震率只有6%,所以减震孔的爆心距在10m～25m时隔震效果比较好。(3)利用长沙地铁一号线汽车北站爆破监控数据,以最小二乘原理为基础,运用MATLAB软件对爆破监控的数据进行回归分析。可知有减震孔的震动速度小于无减震孔的震动速度,其减震率在10%-20%之间,并且随着爆心距的增大,减震孔对爆破振动的隔震作用越来越不明显,有减震孔的拟合曲线与无减震孔的拟合曲线几乎重合。最后对Midas/GTS数值模拟的数据与现场监控的数据对比,得出两种结果接近,说明Midas/GTS数值模拟软件对模拟爆破振动是可信的。

关键词：减震孔数值模拟现场监控爆破振动隔震机理

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隔震技术发展历程与隔震机理探讨

隔震技术发展历程与隔震机理探讨

第十五届全国现代结构工程学术研讨会

作者：张光宁丁永君天津大学建筑工程学院天津大学建筑设计研究院

隔震技术理念始于1891年,经过100多年的时间逐渐发展成熟,本文进行了简单梳理。伴随隔震技术的发展,隔震支座也不断更新换代,文章总结了现今常见的隔震支座的类型。目前对于多层隔震结构减震机理国内外有比较同意的观点。但是对于周期... 详细信息

隔震技术理念始于1891年,经过100多年的时间逐渐发展成熟,本文进行了简单梳理。伴随隔震技术的发展,隔震支座也不断更新换代,文章总结了现今常见的隔震支座的类型。目前对于多层隔震结构减震机理国内外有比较同意的观点。但是对于周期较长的中高层隔震结构和高层隔震结构并没有统一的观点,本文总结了目前主流的几种观点,并分析了其各自的优缺点与适用性。对隔震技术机理的研究方向进行了展望。

关键词：隔震发展隔震支座类型隔震机理绝对加速度响应

来源： cnki会议评论

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隔震建筑机理和设计方法

甘肃科技 2017年第23期33卷 98-100,79页

作者：齐杰阮晋辉利雅得兰州交通大学土木工程学院建筑工程系甘肃兰州730070

工程结构的抗震能力是抗震防灾系统的第一道防线。本文回顾了传统抗震设计思想,简要介绍了隔震结构;主要从自振周期、阻尼比、滤波、传递率、动力放大系数和能量角度阐述了隔震机理;简单介绍了隔震的规范设计方法及设计方法存在的问题,... 详细信息

工程结构的抗震能力是抗震防灾系统的第一道防线。本文回顾了传统抗震设计思想,简要介绍了隔震结构;主要从自振周期、阻尼比、滤波、传递率、动力放大系数和能量角度阐述了隔震机理;简单介绍了隔震的规范设计方法及设计方法存在的问题,列举了我国的建筑隔震技术研究存在的问题及工程实例。

关键词：结构振动控制隔震技术隔震机理分部设计法共同作用

设置多层分层隔震的综合体高层结构隔震工作机理研究

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设置多层分层隔震的综合体高层结构隔震工作机理研究

作者：王可心沈阳建筑大学

学位级别：硕士

城市综合体高层结构是一种采用公共交通为导向(TOD)的开发模式,集交通、生活、办公、商业等多功能于一体的多功能性建筑,是现代城市的重要基础设施工程。综合体高层结构因其特殊的受力特征与功能需求,一旦发生震害容易造成重大的伤亡。... 详细信息

城市综合体高层结构是一种采用公共交通为导向(TOD)的开发模式,集交通、生活、办公、商业等多功能于一体的多功能性建筑,是现代城市的重要基础设施工程。综合体高层结构因其特殊的受力特征与功能需求,一旦发生震害容易造成重大的伤亡。而一味的增加结构或者构件的承载能力与变形能力不仅增加了建设成本,且取得的结果也不尽如人意。而基于变形的减隔震设计理论通过在结构中设置耗能装置的方法来减少震害,而一般的减隔震设计理论直接应用到综合体结构中时很难取得最佳的效果,因此本文提出一种基于综合体高层结构的多层分层隔震形式,并结合相关领域研究现状,通过理论模型计算出影响多层分层隔震结构工作机理的参数,并利用有限元软件探究不同结构质量比(隔震层上下部结构质量之比)、频率比(隔震层上下部结构频率之比)、阻尼比(隔震层等效阻尼比)对多层分层隔震结构工作机理的影响规律。研究发现:(1)随着结构质量比的改变,结构的隔震机制也会随之改变。在本文参数范围内:(a)单层隔震结构:当结构质量比为2时,隔震层位置位于裙房顶部,由于综合体高层结构特有的大底盘效应,此时结构的隔震机制为基础隔震;随着结构质量比的减小,隔震机制由基础隔震变为顶层隔震。(b)双层隔震结构:当结构质量比(第二隔震层上下部结构质量之比)为3时,此时两隔震层之间的结构被等效成为新的隔震层,结构的隔震机制为基础隔震;随着结构质量比的减小,隔震机制由基础隔震变为基础隔震与顶层隔震的协同作用机制。(2)隔震层的等效阻尼比越大,结构的减震效果越好。在本文参数范围内:隔震层的等效阻尼比为0.4时,结构的减震效果要优于阻尼比为0.3与0.2时的工况,且这一规律不受结构质量比的影响。(3)当结构质量比与阻尼比一定时,结构频率比只与刚度有关。因此随着结构频率比的改变,结构的动力特性也会随之改变,进而影响到每种隔震机制的减震效果。在本文参数范围内:(a)单层隔震结构:当结构的质量比为0.2时,对应的最优结构频率比区间为[0.7-0.9];当结构的质量比为0.5时,对应的最优结构频率比区间为[0.6-0.8];当结构的质量比为1时,对应的最优结构频率比区间为[0.4-0.6];当结构的质量比为2时,对应的最优结构频率比区间为[0.15-0.25]。(b)双层隔震结构:当结构的质量比为0.3时,对应的最优结构频率比区间为[0.8-0.9];当结构的质量比为1时,对应的最优结构频率比区间为[0.6-0.8];当结构的质量比为3时,对应的最优结构频率比区间为[0.2-0.4]

关键词：综合体结构隔震机理影响参数有限元分析

砂土中垫层隔震基础地震响应离心模型试验及数值分析

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同济大学学报（自然科学版） 2021年第6期49卷 770-782页

作者：张浩贾亚杰梁发云李通达同济大学土木工程学院上海200092 上海师范大学建筑工程学院上海201418

针对砂土地基中的一种新型基础型式——垫层隔震基础,开展地基-基础-结构动力相互作用的离心振动台试验和三维数值模拟。通过对比不同峰值和类型地震波作用下新型垫层隔震基础与传统群桩基础的动力响应,探讨垫层隔震基础的隔震机理,并... 详细信息

针对砂土地基中的一种新型基础型式——垫层隔震基础,开展地基-基础-结构动力相互作用的离心振动台试验和三维数值模拟。通过对比不同峰值和类型地震波作用下新型垫层隔震基础与传统群桩基础的动力响应,探讨垫层隔震基础的隔震机理,并结合参数分析垫层厚度等因素对垫层隔震基础地震响应的影响规律。结果表明,与群桩基础相比,垫层隔震基础的上部结构加速度降低,但其峰值及残余位移较大;桩顶约束减弱,筏板与垫层在强震下相对滑动,传递的惯性力降低,导致桩身最大弯矩减小且位置下移;桩身弯矩随垫层厚度的降低而显著增大。

关键词：垫层隔震基础群桩基础隔震机理砂土参数分析

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自复位隔震高墩模型拟静力试验研究

自复位隔震高墩模型拟静力试验研究

作者：韦性涵兰州交通大学

学位级别：硕士

我国西部地形多为山地,且位于高烈度地震区,高墩桥梁在该地区广泛应用。本文以某铁路空心高墩为背景,采用模型拟静力试验方法探究了自复位摇摆隔震高墩的隔震效果,基于Open Sees平台对自复位高墩模型的拟静力试验进行模拟。从模型试验... 详细信息

我国西部地形多为山地,且位于高烈度地震区,高墩桥梁在该地区广泛应用。本文以某铁路空心高墩为背景,采用模型拟静力试验方法探究了自复位摇摆隔震高墩的隔震效果,基于Open Sees平台对自复位高墩模型的拟静力试验进行模拟。从模型试验和数值模拟两个方面分析了自复位隔震高墩的隔震机理和抗震性能,研究内容包括如下5个方面:(1)本文回顾了近些年来国内外抗震理念的发展过程,重点关注了摇摆隔震,并对国内外学者在摇摆隔震的理论计算、数值模拟和试验研究等方面取得的成果进行总结;简单介绍了国外若干座已经采用摇摆隔震理念设计的桥梁;详细分析了当前自复位隔震高墩摇摆隔震的机理和摇摆隔震的优越性。(2)设计了几何相似比为1:25的自复位高墩模型。模型试验分为两个工况:自由摇摆工况和受控摇摆工况;试验中制作了两个相同的桥墩模型,并采用长5m的工字钢模拟桥梁上部结构恒载;两个工况分别采用不同的等幅位移控制加载制度。(3)通过自复位隔震高墩模型拟静力试验,获得了滞回曲线、骨架曲线、墩底弯矩、提离条件、限位钢筋拉力、承台底受压区宽度、墩底转角等基本数据,这些数据能反应桥墩模型的隔震性能。通过比较两个工况中对应数据,验证了自复位隔震高墩的隔震机理和隔震效果,发现预应力限位钢筋可以显著减小墩顶位移、改变提离条件、增加桥墩刚度和延性。(4)基于Open Sees平台建立试验桥墩的数值模型,顺桥向用刚臂模拟承台,采用仅受压弹簧模拟桥墩提离,用桁架单元模拟预应力限位钢筋,对自复位隔震高墩模型拟静力试验加载过程进行数值模拟,获得了与模型桥墩试验相对应的数据。(5)将试验得到的数据与数值模拟结果进行对比可以发现,Open Sees平台可以很好地模拟自复位隔震高墩拟静力试验所得到的滞回曲线、骨架曲线、提离条件、限位钢筋拉力等,其中模拟的滞回曲线和骨架曲线具有较高的精度。

关键词：自复位桥墩拟静力试验承台提离隔震机理 OpenSees平台

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滑动摩擦自治系统的定性分析

华北水利水电学院学报 1995年第1期16卷 38-41页

作者：李大望霍达关罡李海领郑州工学院

本文通过理论推导和相平面分析，给出了滑动摩擦单自由度自治系统运动状态的判别条件。

关键词：滑动摩擦自治系统相平面隔震机理

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建筑结构层间隔震技术的研究与应用

建筑结构层间隔震技术的研究与应用

第二十届沈阳科学学术年会

作者：刘志虎孙丽沈阳建筑大学

层间隔震技术是将隔震装置设置在结构层间用于控制结构地震反应的新型隔震技术。本文在近年来学者对层间隔震技术研究的基础上,简要介绍层间隔震结构的三种计算分析模型,总结层间隔震技术的设计方法、隔震机理,对层间隔震结构的研究现... 详细信息

层间隔震技术是将隔震装置设置在结构层间用于控制结构地震反应的新型隔震技术。本文在近年来学者对层间隔震技术研究的基础上,简要介绍层间隔震结构的三种计算分析模型,总结层间隔震技术的设计方法、隔震机理,对层间隔震结构的研究现状和应用现状进行系统总结。其次,给出层间隔震研究需要解决的问题,包括竖向地震作用、结构抗倾覆性能评估等。希望在总结以往研究的基础上,激发研究人员对未来的研究新的想法和改进方案,从而拓宽层间隔震技术的应用范围,提高建筑结构的抗震能力。

关键词：层间隔震隔震机理倾覆性能评估

来源： cnki会议评论

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层间隔震结构的发展概况

层间隔震结构的发展概况