含铅地震超材料隔震研究

摘要

基于声子晶体理论的地震超材料具有周期性结构,其带隙特性可以控制和衰减地震波。为进一步推动地震超材料的应用,研究了由橡胶和铅块周期性排列组成的地震超材料中兰姆波的传播,以评估其用于地震波衰减的可行性。通过数值模拟,研究了地震超材料的带隙特性、振动模态和对实际地震波的衰减效果。研究发现,所设计的地震超材料具有位于3.54~10.40 Hz范围内的带隙,相对带隙宽度高达98.4%。通过位移场分析,解释了所设计结构带隙为局域共振型,并且对EL centro地震波有良好衰减效果。本文提出的地震超材料不仅由常见材料组成,且尺寸较小,易于实现,进一步推动了地震超材料的工程应用。