土-结构相互作用对层间隔震结构响应特性影响分析

来源 :宁夏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tb0401292
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着城市化进程的逐渐深入,城市建筑群愈加密集,建筑物的高度不断增高,地震灾害对人类社会造成的危害将越来越大,提高建筑结构的抗震性能是工程界亟待解决的问题,而这首先就须要求对结构的地震反应分析更为精确。作为新型抗震结构的典型代表,层间隔震结构通常是假定地基为刚性,利用地基刚性假设原理设计的结构本身并非完全偏于安全,存在着由土与结构相互作用(Soil-Structure Interaction,简写为SSI)使结构在地震动作用下响应变大的可能。将层间隔震结构与实际地基视为整体进行研究,可以减小由刚性地基假设造成的误差,使计算结果与实际更为接近,从而提高建筑的隔震效果,具有一定的现实意义。本文基于虚拟激励法及有限元模拟研究了考虑SSI效应的层间隔震结构地震响应特性,进行了如下的研究工作:(1)介绍了层间隔震结构的质点系简化分析模型,并基于水平摇摆阻尼系统模型,建立了土-层间隔震结构简化分析模型,推导得到简化模型的动力特性参数表达式。通过对结构周期比及振型参与特性进行分析,研究了质量比及土体剪切波速对层间隔震结构自振特性的影响规律。结果表明:等效三自由度体系的参量更为明确,为结构自振特性的研究提供了有效工具,分析得出SSI效应对底层隔震结构的影响较大;在软土地基下,结构质量比对周期比及振型参与位移的影响较大。(2)利用虚拟激励法探究了 SSI效应对层间隔震结构的减震影响因素,并基于实例对层间隔震结构各子结构进行随机响应分析,结果表明:考虑SSI效应放大了层间隔震结构各子结构的响应,对下部子结构的位移及加速度响应影响最大,对上部子结构、隔震层的位移响应影响较小;考虑SSI效应的层间隔震结构在场地土差异下,放大了结构响应,其下部结构的位移、加速度响应均明显增大,须在层间隔震结构的实际设计中,重点关注下部子结构的设计;考虑SSI效应层间隔震结构时程分析结果大于未考虑SSI时的时程响应,各子结构的时程响应结果与随机响应分析分析的结果一致。(3)选取12层的钢筋混凝土框架结构为研究对象,利用ETABS有限元软件分别建立是否考虑SSI效应的底层隔震结构、中间层隔震结构、顶层隔震结构模型,通过模态分析及时程分析研究了不同工况下,考虑SSI效应结构的自振特性以及在地震动激励下对结构响应的影响。结果表明:考虑SSI效应延长了层间隔震结构自振周期,随着隔震层位置上移,其自振周期逐渐降低,并趋近于抗震结构,同时在场地土的差异下,也会放大层间隔震结构的自振周期;考虑SSI效应时,层间隔震结构的响应参数明显变大,其增大幅值与地震激励程度有关;考虑SSI效应对层间隔震结构下部结构的影响最大,在实际设计中须重点关注下部结构的设计。
其他文献
由于水环境中的有机污染物具有生物难降解性和环境蓄积性,已对人类健康造成严重威胁,需要采用有效的方法加以解决。光电催化作为光催化与电化学相结合的一项先进的高级氧化技术(AOPs),在去除废水中的有机污染物方面受到广泛关注与研究。在光电催化体系中,外加偏压可以通过抑制光生电子-空穴对的复合和延长光生空穴的寿命来促进有机污染物在光阳极上的氧化。光电催化性能在很大程度上取决于光阳极材料的选择。钒酸铋(Bi
学位
宁夏南部山区地处黄土高原,山大沟深,水是植物体内最多且最不可或缺的物质,土壤水分主要依赖于天然降雨。由于立地条件的特殊性,该地区气候干燥,水资源紧缺,水土流失严重,蒸发强烈,高频发生的小降雨无法入渗到植物根部。本文通过对试验区铺设集收集、储存、缓释为一体的降雨集流渗灌装置,为探究宁南山区红梅杏经济林在应用此装置后土壤水分对降雨的响应特征及红梅杏经济林根系分布规律,挖掘小降雨潜力。以宁南山区安装集流
学位
宁夏地处我国西北内陆,属干旱半干旱气候,是中国水资源最匮乏的地区之一。近几十年来,受社会经济发展和地方政策影响宁夏的农业种植结构发生了较大的变化,直接影响了全区农业需水量。因此,深入研究农业种植结构演变及其对农业需水量的影响,对水资源高效利用和区域高质量发展具有重要参考价值。本文在广泛搜集数据的基础上,应用多元统计分析、Mann-Kendall检验、ArcGIS空间分析和多目标优化模型等方法揭示了
学位
历史是人类文明的记录,物理学史记录了人类探索和逐步认识物理世界的历程,是人类长期实践活动和理论探索的产物,蕴涵有丰富多元的认识论和方法论,也包含有深刻的情感价值观等因素。近年来,各省逐步启动新高考模式,数据显示,物理科目被选情况并不乐观,而物理学史包含有具体生动的史料,可对学生内心产生深刻震撼从而建立与物理的真挚情感,激发学生学习物理的热情。通过分析物理学史融入中学物理的相关文献可知,虽然相关研究
学位
<正>五月,在南国顺德,我与香云纱邂逅。仿佛一场千年的约定。之前虽相闻,却未相悉,更未相知。在遇见她的刹那,我被她吸引,念念不忘。香云纱原名"响云纱",因穿上她走路,有轻微的"沙沙"声而得名。这名字,分明是一天的云,在等待风的召唤,瞬间去赴一场春风化雨的约会;分明是舞合上青衣的莲步,踏着锣鼓的节拍,伴着环佩的叮当,在
期刊
化石燃料的燃烧和人类活动导致大气中CO2含量迅速上升,过多的排放CO2导致了一系列的环境问题,提高能源利用率及加速CO2催化转化迫在眉睫。CO2甲烷化反应通过将可再生资源产生的绿氢与过量排放的CO2转化为清洁能源CH4,在生产高附加值化工产品的同时还能积极推行绿色低碳发展,逐渐成为当前的研究热点。在CO2甲烷化反应中,Ni基催化剂由于活性高、价格相对较低被广泛应用,但Ni基催化剂也存在金属颗粒易发
学位
多级丁坝在航道整治工程中应用较为广泛,但是关于其水力学特性的研究却比较少。本文主要通过水槽物理实验和数值模拟相结合的方法,在180°U型弯道水槽中放置不同类型的多级丁坝,研究丁坝形状改变、多级丁坝第一级和第二级丁坝长度改变、丁坝级数改变对弯道水流的影响。在水槽物理实验中,使用粒子图像测速仪(Particle Image Velocimetry,PIV)和超声波水位计在弯道典型断面进行测量,得到弯道
学位
随着社会经济技术发展及科技进步,传统钢筋混凝土和钢管混凝土等结构在工程应用中表现出一定的局限性,尤其在高寒及高腐蚀环境中,混凝土构件表层脱落,内部钢材锈蚀,导致其结构寿命的缩短,影响结构的可靠性。玻璃纤维增强复合材料(GFRP)由于其良好的耐腐蚀性、可塑性和抗拉性能等优点,可以较好地弥补上述不足。本文设计了中空夹层GFRP管-混凝土-钢管组合短柱(DSTC),与GFRP管约束混凝土组合柱(CFFT
学位
《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》,提倡通过多样化的教学方式,引导学生形成科学思维习惯,增强科学探究能力和解决实际问题的能力,课堂提问就是重要的教学方式之一。但目前课堂提问依旧存在一些现象,如问题难度不适合学生,问题的设计缺乏情境性,学生的讨论时间不受控制,拖慢教学进度,学生在学习物理时依旧存在认为物理太难、没有学习兴趣等,不能充分发挥课堂提问的优势。针对这些现象,问题链教学是
学位
本文针对宁夏中部干旱带旱作农田土壤粗颗粒灰绿板岩在经历冬春季冻融和夏秋季干湿循环过程中矿质元素淋溶及岩石风化程度不明等问题,以灰绿板岩为主要研究对象,在室内模拟试验的基础上,采用两因素(温度、粒径)四水平拟水平试验,分析灰绿板岩理化性质及其淋溶液的pH、电导率等的变化规律,探讨灰绿板岩的元素淋溶释放规律、风化碎屑粒度组成特征,明确灰绿板岩风化程度,得到如下结论:(1)不同粒径灰绿板岩天然含水率、自
学位