【摘 要】
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为了研究隔震网壳结构的抗震性能,设计并加工了一个缩尺比为1/10的单层球面网壳模型,在其下部结构的柱顶分别安装了摩擦摆支座（friction pendulum bearing,FPB）以及形状记忆合金-摩擦摆支座（shape memory alloy-FPB,SMA-FPB）以支承网壳屋盖。对上述结构模型进行了不同强度三维地震作用下的振动台试验研究,测量了隔震前后结构的动力特性、加速度、位移响应以
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为了研究隔震网壳结构的抗震性能,设计并加工了一个缩尺比为1/10的单层球面网壳模型,在其下部结构的柱顶分别安装了摩擦摆支座（friction pendulum bearing,FPB）以及形状记忆合金-摩擦摆支座（shape memory alloy-FPB,SMA-FPB）以支承网壳屋盖。对上述结构模型进行了不同强度三维地震作用下的振动台试验研究,测量了隔震前后结构的动力特性、加速度、位移响应以及应变。进而,采用OpenSees建立了受控结构和无控结构数值模型,基于振动台试验结果对该数值模型进行了验证。本文的主要研究工作如下:（1）以一个跨度为30m的单层球面网壳作为原型结构,设计并加工了适用于振动台试验的1:10缩尺结构模型以及配套的隔震装置模型。在此基础上,对上述结构模型进行了试验方案设计,包括结构模型中测点的布置、加速度和位移响应的测量方法,以及地震波数据的预处理,从而为正式试验做好了准备。（2）对FPB隔震模型与非隔震模型进行了振动台试验,以加速度、位移、杆件应变作为评价指标,考察了FPB系统在网壳结构中的有效性。试验结果表明,FPB系统具有良好的隔震性能。同时,网壳底部的FPB在地震动输入结束后可以回复到原始位置,具有良好的自复位能力。（3）分别对含有4根、8根NiTi记忆合金丝的SMA-FPB隔震模型进行了振动台试验,记录并分析了结构模型的加速度、位移以及隔震支座位移。与非隔震结构模型相比,SMA-FPB隔震结构的地震响应明显降低。进而,对比了两种隔震结构模型地震响应。分析结果显示,SMA-FPB隔震系统较FPB隔震系统具有更为出色的支座位移控制能力,对隔震区域可发挥有效的抗震防护性能。（4）根据振动台模型设计及试验试验,开展了基于OpenSees的网壳结构数值建模研究,模拟了无控与受控在三向地震作用下的动力响应。将数值模拟结果与试验结果进行了对比分析,研究结果说明模拟结果与试验结果的误差低于15%,从而验证了所提出数值建模方法的准确性和可靠性。
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