基于在近斷層地震作用下摩擦型隔震結(jié)構(gòu)的響應(yīng)分析

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1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文在近斷層地震作用下摩擦型隔震結(jié)構(gòu)的響應(yīng)分析姓名：魏俊杰申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：樊劍20070530摘要摩擦型隔震結(jié)構(gòu)在遠(yuǎn)震場地減震效果良好，但是近斷層地震明顯的長周期速度和位移脈沖運(yùn)動可能對隔震建筑等長周期結(jié)構(gòu)的抗震性能和設(shè)計(jì)帶來不利影響，并且隔震結(jié)構(gòu)的基底板將產(chǎn)生很大的滑移，造成建筑物的嚴(yán)重破壞。因此，本文對摩擦型隔震結(jié)構(gòu)在近斷層地震下的響應(yīng)分析有著較大的理論和工程實(shí)際價(jià)值。本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：首先詳細(xì)分析了近斷層脈沖型地震的概念及基本特征，通過對速度脈沖的形

2、成機(jī)制和表現(xiàn)形式進(jìn)行研究，采用以原始地震波為底波，在此基礎(chǔ)上疊加三角型脈沖運(yùn)動的方法用來模擬近斷層地震地面的激勵，以此作為輸入來研究近斷層地震對摩擦型隔震結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響。其次研究了幾種典型的摩擦型隔震結(jié)構(gòu)：純摩擦力滑移隔震結(jié)構(gòu)(P-F)、恢復(fù)力-摩擦隔震結(jié)構(gòu)(R-FBI)和混合阻尼隔震結(jié)構(gòu)在近斷層地震作用下的動態(tài)反應(yīng)，通過對波形、脈沖周期和峰值速度等地震參數(shù)的調(diào)整表征不同的脈沖效應(yīng)，同時系統(tǒng)研究了不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)對隔震效果產(chǎn)生的重要影響。本文通過與現(xiàn)有的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行對比，對規(guī)范中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了進(jìn)一步的完善，

3、取得了一些可供建筑抗隔震設(shè)計(jì)參考和借鑒的結(jié)論。再次本文利用不同的碰撞模型，探討摩擦型隔震結(jié)構(gòu)(P-F、R-FBI)在近斷層地震作用下隔震結(jié)構(gòu)與限位裝置相碰撞的動態(tài)反應(yīng)特性，給出了不同碰撞的數(shù)學(xué)表達(dá)式以及各模型中參數(shù)的具體數(shù)值，研究了不同的因素對隔震結(jié)構(gòu)碰撞反應(yīng)的影響。最后提出了一種加設(shè)粘彈性緩沖限位器的被動防護(hù)措施，研究了在近斷層地震作用下摩擦型隔震結(jié)構(gòu)的防護(hù)效果，通過對帶限位裝置摩擦型隔震結(jié)構(gòu)的動力時程分析，充分驗(yàn)證了限位隔震裝置的有效性。關(guān)鍵詞：摩擦型隔震結(jié)構(gòu)近斷層地震動力分析地震響應(yīng)防護(hù)措施IAbstractIn

4、thefar-faultregion,theseismicresponseofthefrictionbase-isolatedstructurecanbereducedsignificantly.However,thedistinctlong-durationpulsemotionofgroundvelocityanddisplacementinthenear-faultregionmaycausetheadverseinfluenceontheseismicperformanceanddesignofthelong-

5、periodstructureincludingthebaseisolationbuilding,andthefoundationslabofthebase-isolatedstructuremaycauseagreatslipping,whichresultsinseriousdamagetothebuildings.Soitisofgreattheoreticalandengineeringsignificancetostudythefrictionbase-isolatedstructure.Themaincon

6、tentsstudiedinthispaperareasfollows:Firstly,theconceptandthebasiccharacteristicsofthenear-faultpulse-likegroundmotionsarediscussedinthispaper.Basedonthestudyoftheformationmechanismandtherepresentationofvelocitypulse,thenear-faultgroundmotionsaresimulatedbycombin

7、ingrecordedgroundmotionswithsimplepulsesthatportraynear-faultgroundmotions.Theseismicdynamicresponsesofthefrictionbase-isolatedstructureareinvestigatedunderthenear-fieldgroundmotions.Secondly,sometypicalkindsoffrictionbase-isolatedstructuresarestudied:pure-frict

8、ionbaseisolationsystem(P-F),resilient-frictionbaseisolationsystem(R-FBI)andhybriddampingbase-isolatedsystem.Thepulseparameterssuchaspulsetype,pulseperiodandvelocitypu