近场地震作用下基础隔震结构地震反应分析

摘要

近年来，越来越多的强震震害表明，地震中最为严重的结构破坏主要集中于近断层区域。近场地震动具有地震集中性、上下盘效应，滑冲效应、速度脉冲效应等特征。通常认为，近场地震动能量大，幅值高，包含较多的长周期成分。目前，基础隔震技术作为一种行之有效的抗震手段，被越来越多的应用于实际工程中。在一般地震动作用下，基础隔震系统表现出了良好的隔震效果，取得了显著的社会经济效益。但是在包含大量低频成分的近场地震动作用下，基础隔震结构能否具有良好的隔震效果需要深入研究。
　　所以，为了更加深入的了解基础隔震结构在近场地震动作用下的地震反应，本文在河南省重点科技攻关项目（152102210238）的支持下，总结归纳国内外学者研究成果，对近场地震作用下基础隔震结构的地震响应进行了系统的研究。主要的研究内容如下：
　　（1）归纳整理了240组实际近场地震动记录的峰值加速度（PGA）、峰值速度（PGV）、PGV/PGA、速度谱峰值及其峰值对应周期等参数。通过对比分析研究了近场地震动幅值、频谱特征以及脉冲型地震动与非脉冲型地震动幅值、频谱特性的异同。研究表明，近场地震动加速度幅值较一般地震动高；脉冲型地震动与非脉冲型地震动相比，能量高，速度幅值大，含有更多的低频成分。
　　（2）利用Opensees地震分析软件建立基础隔震结构有限元模型，分析了基础隔震结构在不同类型地震作用下的地震反应。通过研究表明，近场地震动中含有的速度脉冲会导致基础隔震结构地震反应明显增大，这是近场地震动对基础隔震结构产生不利影响的主要原因，需要在设计中引起重视。
　　（3）通过对基础隔震结构在不同加速度幅值地震作用下的时程反应分析，研究了近场地震动对基础隔震结构地震反应的影响因素。通过研究发现，近场地震动幅值与频谱特性对基础隔震结构的地震反应均有不同程度的影响。其中幅值特性对结构地震反应的影响比较明显，频谱特性的对地震反应的影响只在大幅值条件下有所体现。

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1 绪论

1.1 引言

1.2 近场地震动特性的研究现状

1.3 本文研究内容

2 近场脉冲型地震动特性统计分析

2.1 引言

2.2 近场地震动记录的判别与选取

2.3 近场地震动特性分析

2.4 本章小结

3 基于Opensees的结构分析模型概况

3.1 Opensees程序简介

3.2 铅芯橡胶支座的恢复力模型及计算模型

3.3 基础隔震结构的计算模型

3.4 本文计算模型的建立

3.5 本章小结

4 铅芯橡胶支座基础隔震结构地震反应分析

4.1 引言

4.2 结构模型概况

4.3 地震波的选用

4.4 结构反应分析

4.5 本章小结

5 近场地震作用下基础隔震结构地震反应影响因素分析

5.1 引言

5.2 结构分析概况

5.3 基础隔震结构近场地震反应影响因素分析

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

个人简历

致谢