学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

考虑土—结构动力相互作用的隔震结构分析

作　者: 杨帆
导　师: 罗永坤
学　校: 西南交通大学
专　业: 结构工程
关键词: 土—结构动力相互作用隔震结构时程分析彭津模型
分类号: TU352.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 39次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文以一栋在汶川地震中损坏的框架结构作为分析对象,以彭津模型建立了土—结构动力相互作用分析模型,将该结构共分四种情况讨论：1)结构加固前不考虑土—结构动力相互作用情况；2)结构加固前考虑土—结构动力相互作用情况；3)结构隔震加固后不考虑土—结构动力相互作用情况：4)结构隔震加固后考虑土—结构动力相互作用情况。将上述四种情况分别在ELCENTRO波、TAFT波、人工波下进行罕遇地震下的时程分析,研究四种情况的周期、层间剪力、楼层位移、各楼层的加速度、隔震支座的剪力、隔震支座的位移、隔震支座的滞回性能等。同时,为了研究场地条件的差异对土—结构动力相互作用的影响,对该结构分隔震和不隔震两种情况,计算在3种场地条件下结构的受力和位移等的变化规律。通过以上分析研究后,得出以下结论：1.分析结果表明,隔震结构受到土—结构动力相互作用的影响明显小于非隔震结构。隔震结构考虑和不考虑动力相互作用,周期、层间剪力、位移、加速度的差别并没有非隔震结构明显。2.考虑土—结构动力相互作用后,结构体系的整体刚度变小,其自振周期将延长,且非隔震结构周期受影响程度要大于隔震结构。无论是隔震结构还是非隔震结构,随着场地土变得坚硬,周期依次接近于不考虑土—结构动力相互作用的周期。3.无论是隔震结构还是非隔震结构,考虑土—结构动力相互作用后,结构的位移明显比不考虑相互作用时的位移增加。4.无论是隔震结构还是非隔震结构,考虑土—结构动力相互作用后,结构的层间剪力、各层的加速度均有变化,但这种变化并没有固定的规律。5.对于隔震结构,考虑土—结构动力相互作用后,隔震支座的剪力和位移,比不考虑相互作用时候的要小,同时可以发现隔震支座滞回包络面积减小,隔震支座耗能也减少。6.对于隔震结构来说,隔震支座耗能可以耗散大量的地震输入能量,且支座的耗能情况随着场地变化而呈规律性变化,即随着场地越坚硬,隔震支座耗能越大。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-19
  1.1 引言  10-11
  1.2 土—结构动力相互作用研究现状  11-15
    1.2.1 我国现行规范的规定  11
    1.2.2 国外规范的规定  11-12
    1.2.3 土—结构动力相互作用理论研究  12-14
    1.2.4 试验研究  14-15
  1.3 隔震结构原理及研究现状  15-17
    1.3.1 隔震原理  15-17
    1.3.2 隔震研究  17
  1.4 考虑土—结构动力相互作用的隔震结构研究  17
  1.5 本文的主要工作  17-19
第2章基本理论和分析方法  19-26
  2.1 土—结构动力相互作用分析模型  19-20
    2.1.1 常用模型  19
    2.1.2 本文采用的模型  19-20
  2.2 PENZIE模型参数确定  20-22
    2.2.1 桩—土水平相互作用弹簧刚度  21
    2.2.2 桩—土水平相互作用阻尼  21
    2.2.3 附加土质量  21-22
  2.3 运动方程建立  22
  2.4 动力方程的求解  22-26
    2.4.1 纽马克—β法  23-24
    2.4.2 威尔逊—θ法  24-26
第3章隔震结构土—结构动力相互作用模型的建立  26-37
  3.1 工程概况  26-28
    3.1.1 原工程结构概况  26
    3.1.2 地震破坏概况  26-27
    3.1.3 修复措施  27-28
  3.2 分析软件及方法  28-31
    3.2.1 SAP2000软件概述  28
    3.2.2 SAP2000单元类型  28-31
  3.3 土—结构相互作用有限元模型  31
  3.4 模型参数计算  31-33
  3.5 地震波选取与输入  33-37
    3.5.1 地震波的选取原则  33-34
    3.5.2 地震波的调整  34
    3.5.3 地震波的选取和输入  34-37
第4章考虑土—结构动力相互作用的隔震结构分析  37-56
  4.1 模态分析结果对比  37-38
  4.2 内力分析结果对比  38-44
    4.2.1 层间剪力对比分析  38-42
    4.2.2 隔震支座剪力对比分析  42-44
  4.3 位移分析结果对比  44-51
    4.3.1 楼层最大位移反应  44-47
    4.3.2 最大层间位移反应  47-48
    4.3.3 支座位移反应  48-51
  4.4 加速度分析结果对比  51-53
  4.5 隔震支座滞回曲线对比  53
  4.6 隔震结构能量耗散  53-56
第5章不同场地条件相互作用的结构动力分析  56-71
  5.1 模态对比分析  56-57
  5.2 内力对比分析  57-62
    5.2.1 层间剪力对比分析  57-61
    5.2.2 隔震支座剪力对比分析  61-62
  5.3 位移分析结果对比  62-64
  5.4 加速度分析结果对比  64-66
  5.5 结构能量耗散分析  66-71
结论  71-73
致谢  73-74
参考文献  74-79
攻读硕士学位期间发表的学术论文  79

考虑土—结构动力相互作用的隔震结构分析

内容摘要

全文目录

相似论文