学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

滑移隔震参数分析与反应谱研究

作　者: 罗献燕
导　师: 蓝文武
学　校: 广西大学
专　业: 结构工程
关键词: 滑移隔震反应谱参数分析 Simulink Stateflow 复模态
分类号: TU352.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 135次
引　用: 6次
阅　读: 论文下载

内容摘要

滑移隔震体系是一种较早在实际中运用的抗震结构形式,它的基本原理就是使得滑移层将基础和上部结构分开,滑移层在地震过程中的相对滑移,延长了结构的自振周期,减小了地震作用,改变了传统结构依赖增加自身结构的强度和刚度来抵抗地震作用的抗震模式,有着显著的减震性能,然而由于对其研究仍有很多问题需要解决,因此该隔震体系在实际工程中的推广应用受到限制。本文在前人的研究基础上,就滑移隔震体系做了以下研究工作:首先在对滑移隔震体系进行一系列的调研工作后,了解了滑移隔震体系的研究以及工程应用的现状,明确了当前面临的关键问题,确定了本论文的研究方向。其次,根据地震地面运动的功率谱,采用等效线性化方法,求得了摩擦基底隔震刚性结构在地震作用下的最大滑移反应的均方反应函数,并把它无量纲化,建立求解体系的最优参数的参数分析方法。分析表明隔震结构的地震反应(包括滑移量)不仅与限位阻尼器的刚度有关,还与隔震体系的上部结构的总质量与隔震装置的质量比有关,体系的参数存在一个最优取值区间。在此基础上,选择了一个优化后的质量比值,建立了双自由度隔震体系,选择正确的滑移摩擦力模型,基于动力运动学,建立了滑移隔震反应谱动力方程。并运用控制工程中的仿真研究工具Simulink以及Stateflow编制了滑移反应谱的仿真分析模型,求解并获得了滑移隔震体系的一系列反应谱,为滑移隔震体系的工程应用提供依据。最后,采用复模态理论求解滑移隔震体系的地震反应,并在算例分析中运用了前面章节所求得的平均反应谱,并将其分析结果与采用规范的非隔震反应谱求得的结果进行比较。分析表明虽然得出的滑移隔震反应谱仍有待改进,但已具有较好的实际应用的价值。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章绪论  9-20
  1.1 引言  9-10
  1.2 基础隔震概述  10-13
    1.2.1 基础隔震的原理以及历史  10-12
    1.2.2 基础隔震的分类  12-13
  1.3 基础滑移隔震概述  13-19
    1.3.1 基础滑移隔震的发展和研究现状  14-19
  1.4 本文研究的主要内容和研究意义  19-20
第二章滑移隔震体系隔震参数分析  20-32
  2.1 滑移隔震体系参数分析概述  20
  2.2 滑移隔震体系的动力分析模型介绍以及选取  20-25
    2.2.1 单自由度体系的计算模型和振动方程  21
    2.2.2 二自由度模型  21-23
    2 2.3 多自由度体系的计算模型和振动方程  23-25
  2.3 滑移隔震体系参数分析  25-31
    2.3.1 模型选取  25-26
    2.3.2 运动方程  26-27
    2.3.3 滑移隔震的传递函数  27-28
    2.3.4 位移均方反应函数  28-29
    2.3.5 滑移隔震双自由度体系的参数分析  29-31
  2.4 本章小结  31-32
第三章滑移隔震摩擦力模型选取和运动方程建立  32-41
  3.1 摩擦力的模型  32-36
    3.1.1 非连续摩擦力模型  33-34
    3.1.2 连续型摩擦力模型  34-36
    3.1.3 摩擦力选择原则  36
  3.2 求解滑移隔震反应谱的动力模型及运动方程  36-40
    3.2.1 动力模型以及基本假定  36-37
    3.2.2 隔震层固定阶段运动方程  37-38
    3.3.3 滑移层滑动阶段运动方程  38-40
  3.3 结语  40-41
第四章基于SIMULINK求解动力方程和反应谱  41-54
  4.1 SIMULINK以及SATEFLOW简介  41-42
  4.2 结构动态系统的SIMULINK仿真优势  42-46
    4.2.1 采用WILSON-THETA法求解地震反应的动力方程  43
    4.2.2 基于SIMULINK平台上对地震动力方程的求解  43-44
    4.2.3 算列分析  44-46
  4.3 SIMULINK仿真求解滑移隔震反应谱  46-53
    4.3.1 几个重要的模块介绍  46-47
    4.3.2 模型版图  47-49
    4.3.3 地震波的选择  49-50
    4.3.4 算例分析  50-52
    4.3.5 滑移隔震反应谱特性  52-53
  4.4 本章小结  53-54
第五章滑移隔震体系基于反应谱的地震反应求解  54-66
  5.1 滑移隔震体系运动方程的解藕  54-59
  5.2 滑移隔震体系振型的迭加  59-60
  5.3 算例分析与对比  60-66
    5.3.1 结构参数的求解  60-61
    5.3.2 时程结果分析  61-62
    5.3.3 振型分解法求解地震作用  62-64
    5.3.4 结果比较  64-66
第六章总结和展望  66-69
  6.1 主要研究成果  66-67
  6.2 研究展望  67-69
参考文献  69-71
致谢  71-72
攻读学位期间发表论文情况  72

滑移隔震参数分析与反应谱研究

内容摘要

全文目录

相似论文