平面非规则平扭耦联隔震结构的计算分析研究

摘要

本文利用层间剪切平扭耦联计算模型,对平面非规则平扭耦联隔震结构的动力特性和地震反应规律,特别是平扭耦联效应对建筑结构破坏的影响进行了全面的计算分析研究.并在平面非规则平扭耦联隔震结构单向偏心情况下的简化模型基础上,进一步完善了影响该结构动力性能和动力反应主要动力参数的选取,并建立了能适用于时程分析计算的简化模型计算方程;同时,通过计算分析,本文全面探讨了主要动力参数对平面非规则平扭耦联隔震结构的动力特性和地震反应的影响,获得了相应的关系曲线和反应谱,从而使基础隔震体系用于平面非规则结构有了可靠和有效的设计途径.本文研究表明,在隔震层总体刚度变化不大的情况下,通过合理的布置橡胶垫,调整隔震层的相关动力参数,结构的各层扭矩能得到大幅度的降低,结构的平扭耦联空间效应能够得到很好的控制.

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第一章绪论

1.1传统结构抗震体系概述

1.2隔震技术的研究现状与发展趋势

1.2.1隔震技术的国内外研究概况

1.2.2隔震技术的优势及其目前亟待解决的问题

1.3平面非规则建筑结构的隔震研究

1.3.1平面非规则建筑结构

1.3.2平面非规则隔震结构的研究现状和发展趋势

1.4本文的主要研究工作

第二章平扭耦联隔震结构计算模型与动力特性分析

2.1平扭耦联隔震结构的计算模型

2.1.1基本类型

2.1.2层间剪切平扭耦联计算模型的建立

2.2隔震结构的动力特性求解

2.2.1计算方法

2.2.2算例分析

2.3小结

第三章平扭耦联隔震结构动力反应分析

3.1平扭耦联隔震结构反应谱分析

3.1.1计算方法

3.1.2算例分析

3.1.3 NZ31程序与ETABS计算结果的比较

3.2结构动力时程分析

3.2.1计算方法—改进的威尔逊θ法

3.2.2算例分析

3.3小结

第四章平扭耦联隔震结构的简化模型

4.1概述

4.2平扭耦联隔震结构简化模型的建立

4.2.1动力方程

4.2.2动力参数

4.3简化模型的动力特性和反应谱计算方法

4.3.1动力特性求解

4.3.2反应谱计算方法

4.4简化模型中S1、S2的选取

4.5简化模型的可靠性比较

4.6小结

第五章平扭耦联隔震结构动力参数对结构动力特性及反应的影响

5.1概述

5.2动力参数对结构动力特性的影响

5.3反应谱方法分析动力参数对结构动力反应的影响

5.4时程分析方法分析动力参数对结构动力反应的影响

5.4.1反应特征量

5.4.2时程分析计算

5.5算例分析

5.6小结

第六章工程实例

6.1工程概况

6.2隔震方案的选取及隔震器的选用与布置

6.3计算模型的建立

6.4结构地震反应分析

6.5小结

第七章结论与展望

7.1结论

7.2问题与展望

附录A T、L形结构隔震前后地震反应对比(Taft波和人工波)

附录B参数对地震反应的影响曲线(Taft波和人工波)

附录C工程实例数据

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢