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相似文献
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1.
隔震结构"小震不坏"的动力可靠度分析   总被引:7,自引:2,他引:5  
本文探讨叠层橡胶隔震体系在“小震不坏”条件下的动力可靠度分析。基于等效线性化的隔震工程设计参数,建立非比例阻尼隔震结构模型。采用双过滤白噪声功率谱模型描述地震动,并用林家浩虚拟激励法进行随机响应分析。以各层的最大层间位移响应作为控制指标,取结构的弹性位移限值作为位移极限值,建立功能状态方程。根据一次二阶矩方法,用串联模式计算体系的总体可靠度。文末选用了一个7层隔震框架作为数值算例,探讨了隔震阻尼、寒冷环境、节点构造误差所引起的隔震层刚度上升,以及场地土类别等对体系动力可靠性的影响。  相似文献   

2.
孙臻  刘伟庆 《地震工程学报》2020,42(6):1369-1376
为了研究不同设计参数条件下基础隔震结构非线性响应的概率密度演化特征,采用两质点模型来模拟基础隔震结构,隔震层与上部结构分别采用Bouc-Wen模型与刚度退化的Bouc-Wen模型来描述其非线性特征,运用概率密度演化理论,进行隔震结构非线性随机地震响应的概率密度演化分析。采用基于物理的随机地震动模型生成人工地震动,提出基础隔震结构非线性随机地震响应的概率密度演化分析的基本步骤。通过改变基础隔震结构的设计参数,同时考虑激励的随机性,研究基础隔震结构非线性随机地震响应的概率密度演化规律。结果表明,基础隔震结构的阻尼比、周期比和屈重比取合理范围,能使隔震结构上部和下部的位移可控。  相似文献   

3.
多级串联非比例阻尼隔震结构地震响应分析   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
建立了多级串联非比例阻尼隔震结构动力分析模型;引用分区瑞利阻尼模型将非比例阻尼矩阵分解为瑞利阻尼矩阵和体现非比例阻尼的余项阻尼矩阵,推导出结构的阻尼矩阵;并编制了MATLAB动力时程分析程序,对一实际隔震工程进行地震响应分析.结果表明:随着下部结构刚度的增加,结构的层剪力比和隔震层位移响应峰值均趋向于基础隔震结构的对应值;当下部结构为一层,且层间刚度大于上部结构底层层间刚度4~6倍时,可以近似按基础隔震结构进行动力分析.  相似文献   

4.
结合某多塔高层隔震结构,采用弹性时程分析方法,分析了隔震结构在多遇地震和罕遇地震作用下的响应。主要包括自振周期、层间剪力、倾覆力矩和楼层位移等内容。结果表明,与非隔震情形相比,结构的自振周期明显增大,地震作用得到了较大的衰减。结构在地震作用下的隔震效果明显,楼层剪力及倾覆力矩均得到折减,在罕遇地震作用下隔震效果尤为显著。层间位移主要集中在隔震层,上部结构的层间位移几乎为零。  相似文献   

5.
基于地震动加速度峰值和速度峰值比值(PGA/PGV)选用了13条不同频谱的地震波,对不同参数条件下多层基础隔震结构地震响应进行非线性时程分析,得到了不同地震动作用下隔震结构模型的地震反应。计算结果表明:随PGA/PGV增大,隔震结构减震率整体上呈增大趋势,但是PGA/PGV对减震率的影响程度还受结构自振周期,上部结构侧移刚度的影响,应综合考虑。  相似文献   

6.
抗拔型三重摩擦摆隔震支座是一种新型隔震支座。以框架结构为例,利用ANSYS软件建立了6层和10层普通抗震结构和带该支座的基础隔震结构模型;通过模态分析,得到了结构的自振周期;通过地震响应分析,提取了6层框架隔震层和顶层的位移、加速度和剪力时程曲线,并提取了不同层数不同结构类型的各层间位移、加速度幅值。结果表明:与抗震结构相比,基础隔震结构周期显著增大;隔震结构的变形主要集中在隔震层,隔震层以上的结构基本为整体平动,结构的地震位移反应得到了有效的减小;采用抗拔型三重摩擦摆隔震支座能降低结构地震加速度反应;设置抗拔型三重摩擦摆隔震支座的多层数隔震结构的能量衰减不如低层数的隔震结构迅速。  相似文献   

7.
基础隔震结构随机地震响应分析的复模态法   总被引:13,自引:1,他引:13  
本文对多自由度基础隔震结构的随机地震响应问题进行了系统研究,首先建立了运动方程,然后用第一振型将上部结构展开,针对所得方程为非经典阻尼、非对称质量和非对称刚度情况,用复模态法解耦,获得了以第一振型表示的结构地震响应的解析解,对单自由度体系,此解即为结构响应的精确解,从而建立了两自由度体系在任意非经典阻尼与非对称质量和刚度情况下随机地震响应解析解分析的一般方法。本文方法也可用于带TMD减震结构、无损伤“加层减震”加固结构的随机地震响应分析与优化设计。  相似文献   

8.
以典型的四层、六层和八层LRB(铅芯橡胶隔震支座)基础隔震结构为研究对象,通过大量的弹塑性时程分析,对极罕遇地震作用下的地震响应特点进行了分析;采用参数化方法,研究了隔震系统的力学性能参数和上部结构屈服强度比的变化对LRB基础隔震结构抗震性能的影响。结果表明:在极罕遇地震作用下,LRB基础隔震结构上部结构首层的层间位移角和延性系数明显增大;延长LRB隔震系统的隔震周期或选择最优的特征屈服强度比,均可显著降低上部结构的塑性变形程度,但LRB屈服位移的变化对隔震结构的响应几乎无影响;LRB隔震系统参数确定后,隔震结构上部结构的损伤状态主要与上部结构力学性能参数中的屈服强度比相关,增大上部结构的屈服强度比,可以显著降低上部结构的层间位移角和延性系数,但是隔震支座的平均最大剪应变会增大,可以选用橡胶剪切模量大或者直径大、第二形状系数小的LRB隔震支座。  相似文献   

9.
刚性结构基础隔震随机地震响应及优化分析   总被引:6,自引:1,他引:6  
运用随机振动的时域复模态分析方法,对刚性结构房屋基础隔震体系在平稳随机地震激励下的响应进行了分析,得出隔震结构体系的地震反应统计特征。在此基础上,结合基础隔震结构均方响应和地震激励均方值之比与频率比、阻尼比的关系曲线以及基于失效概率下位移限值与频率比、阻尼比的关系曲线,提出采用图解法确定隔震装置合理优化的参数取值。  相似文献   

10.
高层隔震建筑的隔震层在罕遇地震作用下会产生拉应力。本文通过对一栋20层的高层隔震结构,分别采用等拉压刚度模型和不等拉压刚度模型进行动力非线性时程分析,研究叠层橡胶隔震支座竖向刚度模型对高层基础隔震结构动力响应的影响。研究表明,超出线弹性工作范围后,竖向等拉压刚度模型将会低估隔震层的竖向位移量,低估上部结构的动力响应。  相似文献   

11.
This study investigates the effect of soil–structure interaction (SSI) on the response of base-isolated buildings. The equations of motion are formulated in the frequency domain, assuming frequency-independent soil stiffness and damping constants. An equivalent fixed-base system is developed that accounts for soil compliance and damping characteristics of the base-isolated building. Closed-form expressions are derived, followed by a thorough parametric study involving the pertinent system parameters. For preliminary design, the methodology can serve as a means to assess effective use of base isolation on building structures accounting for SSI. This study concludes that the effects of SSI are more pronounced on the modal properties of the system, especially for the case of squat and stiff base-isolated structures.  相似文献   

12.
Ambient vibration tests were conducted on a base-isolated apartment building in Takamatsu, Japan, to determine the mode shapes and the associated natural frequencies and damping ratios at very low levels of excitation. The latest developments in signal analysis for modal decomposition are used to analyze the ambient response data. A finite element model of the building and isolators was calibrated and refined using the experimental results from the ambient vibration tests. This model was then used to simulate the recorded response of the building under excitation from a small earthquake. The finite element model, calibrated by ambient vibration data and the low level of earthquake shaking, provides the starting point for modelling the non-linear response of the building when subjected to strong shaking.  相似文献   

13.
通过对隔震结构进行非线性动力响应分析,分别研究地震动参数和支座参数对结构地震响应的影响。首先,建立铅芯橡胶支座基础隔震结构的非线性运动方程;然后,以人工合成脉冲型地震动作为输入,运用MATLAB进行编程并求解结构在脉冲型地震动作用下的地震响应;最后,分别研究速度脉冲周期、支座屈服力、屈服后与屈服前的刚度比对隔震支座最大位移和上部结构层间位移的影响。研究结果表明,脉冲周期对结构地震响应影响很大,在进行隔震设计时应使结构自振周期远离脉冲周期;支座刚度比对结构地震响应影响较大,在进行支座选型时应重点关注;支座屈服力对支座位移的影响显著,屈服力越大,支座位移越小。  相似文献   

14.
Simple approximate expressions are derived for estimating equivalent modal parameters of a single soft-soil layer that has a straight line distribution of shear wave velocities and is on a flexible half space which is more rigid than the overlying soil layer. It is shown that radiation damping from the flexibility of the half space can be converted approximately into an equivalent material damping and that a site of a single soft-soil layer on a flexible half space can be replaced by an equivalent single layer, with the same shear wave velocity distribution, on a rigid bedrock. The implementation for modal analyses and non-linear analyses of the equivalent site under earthquake excitation is discussed.  相似文献   

15.
Structural damage assessment under external loading, such as earthquake excitation, is an important issue in structural safety evaluation. In this regard, appropriate data analysis and feature extraction techniques are required to interpret the measured data and to identify the state of the structure and, if possible, to detect the damage. In this study, the recursive subspace identification with Bona‐fide LQ renewing algorithm (RSI‐BonaFide‐Oblique) incorporated with moving window technique is utilized to identify modal parameters such as natural frequencies, damping ratios, and mode shapes at each instant of time during the strong earthquake excitation. From which the least square stiffness method (LSSM) combined with the model updating technique, called efficient model correction method (EMCM), is used to estimate the first‐stage system stiffness matrix using the simplified model from the previously identified modal parameters (nominal model). In the second stage, 2 different damage assessment algorithms related to the nominal system stiffness matrix were derived. First, the model updating technique, called EMCM, is applied to correct the nominal model by the newly identified modal parameters during the strong motion. Second, the element damage index can be calculated using element damage index method (EDIM) to quantify the damage extent in each element. Verification of the proposed methods through the shaking table test data of 2 different types of structures and a building earthquake response data is demonstrated to specify its corresponding damage location, the time of occurrence during the excitation, and the percentage of stiffness reduction.  相似文献   

16.
近断层地震动脉冲特性在2个水平分量上具有差异,采用平方和开方法分析了近断层脉冲地震动双向地震作用下基础隔震结构和组合隔震结构的隔震层位移,并与近断层脉冲单向地震作用进行了对比分析,结果表明:若仅地震动加速度峰值大的分量或2个方向分量均存在明显速度脉冲,则产生的隔震层位移大于单向地震动;若仅地震动加速度峰值小的分量存在明...  相似文献   

17.
基于环境激励下结构动力响应信号分析与处理识别结构的模态参数,是结构健康监测和损伤诊断的一个重要环节,目前为止,要得到较为可靠的识别结果仍有一定困难,尤其是模态阻尼比。基于自然激励技术和傅里叶变换的时移特性,提出了一种新的结构模态阻尼比估算方法,通过理论推导和仿真算例验证了该方法的可行性,进而利用一刚构-连续组合梁桥在环境激励下的动力测试数据,通过该方法对其阻尼比进行了识别,并将识别结果与数据驱动随机子空间法的识别结果进行了对比。结果表明:提出的方法可以减轻噪声影响,得到可接受的识别结果,可为大型工程结构阻尼比的识别提供一个方便和有效的途径。  相似文献   

18.
平面不规则基础隔震结构抗扭设计研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
针对平面不规则结构在水平地震作用下的振动特性,通过调整隔震层隔震支座的布置,得到3种不同工况的隔震层刚心与上部结构质心、刚心相对位置关系,分别以楼层位移和层间位移为指标的扭转位移比,作为平面不规则基础隔震结构扭转响应指标,利用弹塑性时程分析方法,通过对3种不同工况的扭转指标对比分析研究,提出适用于平面不规则基础隔震结构的抗扭设计方法。结果表明:对于平面不规则结构,应在保证隔震层扭转位移比小于1.2的基础上,使隔震层的刚心和上部结构的刚心分别位于上部结构质心的两侧,可有效控制上部结构的扭转。  相似文献   

19.
Base isolation can be used both to protect the structure and simultaneously to reduce the response of internal equipment. The seismic response of a base-isolated structure has been studied through the shaking table test or numerical calculation before. The object of this paper is to analyse a base-isolated structure by a different analytical approach—perturbation analysis. Recognizing that the horizontal stiffness of an isolation system is much smaller than that of the superstructure, the mathematical expressions of the modal properties of base-isolated structures are derived by the perturbation method in terms of the modal properties of the superstructure and used to study the dynamic response of superstructure and attached equipment in the base-isolated building. This study shows that the first base-isolated mode not only controls the superstructural response but also dominates the response of high-frequency attachment. The contribution of higher modes to the response of base-isolated structures, which is proportional to the horizontal stiffness of isolation system, is very small.  相似文献   

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