基础隔震结构的动力分析和基于性能的抗震设计研究

摘要

在基于性能的抗震设计理论中，寻求结构地震反应的定量参数或指标可通过基于变形或基于能量的具体计算方法来实现。变形或能量的计算必须以结构的弹塑性时程分析为基础。本文的研究对象是框架隔震结构的建筑物，采用铅销橡胶隔震支座(LRB)，对其进行分析与研究。论文对隔震结构建立了三维模型，利用CANNY程序进行了三维弹塑性时程分析，对基础隔震的能量耗散情况，上部结构的弹塑性变形与所输入地震波之间的关系作了系统分析。论文也对上部结构相同的隔震建筑和不隔震建筑的抗震效果进行了比较。研究表明，框架隔震结构采用橡胶垫隔震支座时具有明显的隔震效果，它能大大减轻结构的水平地震作用。隔震结构的基底剪力、顶层水平加速度、层间位移都远远小于不隔震结构的计算结果。最后针对在隔震结构的设计过程中，本文利用8度隔震和7度不隔震的计算结果进行比较，提出了可以按抗震设防烈度降低一度的方法对隔震结构进行设计。比较的结果也证明这种方法是合理可行的，但也存在一些问题，并提出了对这些问题的一些改进措施。

目录

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致谢

第一章绪论

1.1引言

1.2结构抗震设计思想概述[1]

1.2.1传统的抗震设计思想

1.2.2基于性能的抗震设计及国内外研究概况

1.2.3抗震性能设计面临的问题和挑战

1.3结构隔震、耗能减震控制技术及应用

1.3.1隔震结构体系

1.3.2耗能减震控制技术

1.4本论文的研究主要目的和内容

1.4.1本论文研究的主要目的

1.4.2本论文研究的主要内容

1.5论文内容安排

第二章基础橡胶垫隔震结构的动力模型及理论研究

2.1刚体橡胶垫隔震反应

2.1.1隔震结构动力分析模型

2.1.2隔震结构加速度反应分析

2.1.3隔震结构位移反应分析

2.1.4隔震部件的力学性能和模型简化

2.2多自由度橡胶垫隔震反应分析

2.2.1多质点平动隔震体系动力分析模型

2.2.2多质点平动体系基础隔震结构动力分析

2.3基础隔震体系对地面竖向震动的反应分析

2.3.1基础隔震体系对地面竖向震动的反应分析模型

2.3.2竖向震动反应计算公式

2.3.3竖向震动反应分析

2.4基础隔震结构与传统抗震结构在理论上的比较

2.5对橡胶垫隔展动力分析的研究与改进

2.6本章小结

第三章基础隔震结构地震反应中的动力与能量分析

3.1基础隔震结构能量方程

3.1.1单自由度体系

3.1.2多自由度体系

3.1.3绝对输入能量和相对输入能量的比较

3.2多自由度体系动力与能量分析实例

3.2.1工程概况

3.2.2基本计算假定

3.2.3分析软件选择

3.2.4输入地震波

3.3非线性地震动力分析

3.3.1周期比较

3.3.2基础隔震结构与不隔震结构的比较

3.4地震能量分析

3.4.1结构最大反应结果

3.4.2结构破损分析

3.5分析结果讨论

第四章基础隔震结构的设计方法

4.1现有的隔震建筑设计规范概况

4.1.1隔震建筑的设防目标高于传统抗震建筑

4.1.2水平向减震系数

4.1.3分部设计方法

4.2本文对基础隔震结构的隔震设计方法的探讨

4.3本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献