低造价隔震结构振动台试验与仿真分析

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我国是多地震国家,地震区域分布广阔,且大多处于欠发达的村镇地区。由于经济发展水平的限制,村镇建筑基本没有考虑抗震设防,地震过后,往往造成越贫穷的地区,受灾越严重的悲惨局面。最近二三十年,基础隔震结构体系的抗震效果显著,但代表性的叠层钢板橡胶支座大多用于城市区域,主要原因是其高昂的造价、相对复杂的制造和施工工艺,不适合我国广大村镇建筑的要求。现有的低造价隔震装置—尼龙橡胶组合隔震支座填补了广大村镇地区建筑抗震能力不足的缺陷,是对村镇抗震设计的有益补充。为了进一步掌握该种类支座的工作性能和可靠性,主要开展以下研究工作:  (1)按1/4缩尺比对村镇典型砌体结构进行非隔震结构模型和隔震结构模型的振动台试验。通过对比分析非隔震结构模型和隔震结构模型在不同工况下的结构反应特征,考察了三种村镇隔震结构的减隔震性能,并对内置三种不同种类尼龙橡胶组合隔震支座的砌体结构的隔震减震效果进行综合评价。  (2)选用四条真实天然强震记录(EL波、TAFT波、LUANHE波和LOS波)作为振动台输入的台面激励。不仅考察村镇隔震结构的减隔震性能,还要对村镇隔震结构在近场远场地震波作用下的隔震减震效果进行综合评价。  (3)对内置尼龙橡胶组合隔震支座的村镇砌体结构进行振动台试验,不仅考察村镇房屋的减隔震性能,还要验证尼龙橡胶组合隔震支座的使用性能,即在不同工况下尼龙橡胶组合隔震支座组成的隔震层最大位移大小符合位移限值要求,证明尼龙橡胶组合隔震支座的可靠性。  (4)利用ABAQUS有限元分析软件建立非隔震结构模型和隔震结构模型,进行有限元分析,并与试验结果进行对比,对有限元模型及试验结果的可靠性均进行了验证。在此基础上进行拓展分析,进一步验证低造价隔震结构的有效性。
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