【摘 要】
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地震是破坏性极大的自然灾害,威胁人类的生命财产安全,灾害造成的房屋倒塌,是导致人员伤亡和经济损失的主要原因。工程抗震专家们不断努力,积极寻找有效的结构抗震形式,隔震技术已经成为抗震领域发展的新趋势。目前,隔震领域发展最为成熟的事叠层橡胶隔震技术,但是因为该技术存在成本较高、抗拉强度不足、生产工艺要求高等原因,并没有在实际工程中广泛使用。在此背景下,本课题提出新型铅填充钢管隔震技术,该技术以造价低廉
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地震是破坏性极大的自然灾害,威胁人类的生命财产安全,灾害造成的房屋倒塌,是导致人员伤亡和经济损失的主要原因。工程抗震专家们不断努力,积极寻找有效的结构抗震形式,隔震技术已经成为抗震领域发展的新趋势。目前,隔震领域发展最为成熟的事叠层橡胶隔震技术,但是因为该技术存在成本较高、抗拉强度不足、生产工艺要求高等原因,并没有在实际工程中广泛使用。在此背景下,本课题提出新型铅填充钢管隔震技术,该技术以造价低廉、性能稳定等特点,可以有效弥补叠层橡胶隔震技术的缺陷,促进隔震技术在工程领域的广泛使用。本文利用ABAQUS和SAP2000软件建立计算模型,对新型铅填充钢管隔震支座的力学性能以及新型铅填充钢管隔震结构的隔震效果进行模拟分析,结果表明:新型铅填充钢管隔震支座具有优良的力学性能,可以作为隔震构件作用于隔震结构;新型铅填充钢管隔震支座作用下的隔震结构具有明显的减震效果。本文研究的内容主要分为以下三个方面:(1)隔震结构理论分析。隔震结构理论分析确定了隔震支座在本文算例中的数量,得出了可以通过调节等效阻尼比以控制结构动力响应的结论。主要包括隔震层理论分析:隔震层水平地震作用分析,水平刚度分析,承载力分析以及隔震支座数量的确定方法;隔震结构动力反应理论分析:加速度反应分析,层间位移反应分析。(2)新型铅填充钢管隔震支座弹塑性分析。有限元模拟分析,得到各影响因素对隔震支座力学性能的影响规律:螺栓半径r0和连接钢板厚度b0在保证支座与地梁连接处强度和刚度的前提下,对耗能能力的影响较小;铅芯半径r由30mm增加到50mm的过程,等效阻尼比先增加后减小;钢壁厚度b越小,等效阻尼比越大;支座高度h越高,等效阻尼比越小;确定了本课题算例中隔震支座的参数r0=15 mm、b0=12mm、r=40 mm、h=200 mm、b=6 mm。(3)8度地区多遇地震、罕遇地震时程分析。对传统抗震结构和隔震结构输入El-Centro波、Taft波和1条人工波,分析两种结构的层间剪力反应,得出结论:新型铅填充钢管隔震结构减震系数小于0.3,具有良好的减震效果。
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