文档介绍：广西大学
硕士学位论文
基础隔震与加层减震结构随机响应、优化设计及等效地震作用
取值的复模态法
姓名:丁晓华
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:李创第
20060501
及等效地震作用取值的复模态法基础隔震与加层减震结构随机响应、优化设计摘要目前,基础隔震结构、加层减震减震峁拐鸩接τ糜诠こ淌际,以及在某些时候要考虑土与结构的相互作用,由于这些结构体系在动力荷载绲卣稹⒎作用下动力方程中的阻尼矩阵为非经典情形,甚至质量和刚度矩阵是非对称的,传统的实模态分析方法裥头纸夥不能使动力方程解耦,因此本文运用复模态分析方法分析了上述结构随机响应、优化设计和等效地震作用取值。主要内容如下:⒈疚脑擞酶茨L治龇椒ǚ治隽嘶「粽鸾峁购图硬慵跽震峁够贑;谱随机地震模型的随机响应,以及上述两种结构与结构地基相互作用体系基于非平稳随机激励下的随机响应;,用复摸态法获得了等效线性方程的解析解。诟ǜ粽鹱爸貌问≈捣段г际透ḿ硬阕咏峁刮灰葡煊Σ怀过某一设计限值的动力可靠度约束的条件下,通过主体结构响应方差取极小值条件,直接确定控制装置的待定优化参数,实现主体结构的最优抗震设计,建立线·敕窍吒粽鸾峁购图硬慵跽鸾峁够诙煽慷仍际目震优化控制设计的复模态法。⒃诠谕饨鲅芯糠蔷湫∽枘岫猿平峁够诜从ζ椎牡卣鹱饔萌≈方法的基础上,应用复模态理论,将非经典小阻尼结构基于反应谱的地震作用取值方法拓展到非对称质量、非对称刚度、非经典大阻尼结构的一般情况,初步建立了广义的非经典结构基于反应谱的地震作用取值方法,并将理论成果应用于基础隔震体系和加层减震减震峁固逑怠关键词:基础隔震结构加层减震结构调谐质量阻尼器复模态分析随机地震响应分析动力可靠性优化设计地震作用取值
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用静力等效水平最大加速度‰作为地震烈度的绝对指标;年在其报告“砖柱和柱式中∥为物体重量,.ド嘉5卣鹣凳毡境莆9こ陶鸲然蚬こ塘叶取U庖第一章绪论现代抗震设计研究发展过程巨大能量使得建筑物、工程设施发生的破坏和倒塌,以及伴随的次生灾害造成的。要想最大限度地减轻地震灾害,工程建设时必须进行科学合理的抗震设防,这是人类减轻地震灾害对策中最积极和最有效的措施。古今往来,地震给全人类造成了巨大的灾害。人类在适应自然和改造自然的过程中,不断地探索抵御抗震的方法,但限于科技发展水平和实践能力,一直没有形成系统科学的抗震设防方法。现代的抗震设计理论是从世纪初才开始建立起来的。经历了一个世纪的发展,随着人们对地震动特性和结构动力特性理解的不断加深,结构抗震设计理论从最初的静力阶段、反应谱阶段和动力阶段,发展到目前的结构控制理论阶段和基于性能的抗震设计阶段‘。世纪初属于静力理论阶段。静力理论是指估计地震力时,不考虑地震的动力特性和结构的动力性质,假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上,其大小相当于结构的重量乘以一个比例常数。静力理论阶段创始于意大利,发展于日本“’。大森房吉年提出其地震烈度表,状物翻倒调查斯さ卣鸲匝楸ǜ”中明确提出结构物所受地震力梢孕次O率二·口。“蟆野利器提出的“家屋耐震构造论”,引入了震度法的概念,从而创立了求解地震作用的地震实践表明,破坏性地震引起的人员伤亡和经济损失,:公式的物理意义是:结构物是刚体,其最大加速度就等于地震动最大加速度。年佐水平静力抗震理论。☆计取郑瑃囊作月螅母‘志,
∥好;皇袢崭粽鹩爰雍瘢患跽鸾峁狗璍机响应、优删浅计惹玫卣鹱饔萌≈档母茨V痉在静力理论中,输入的地震动以历史震害估计的地震动最大加速度为依掘,不需要建立结构动力模型进行动力反应分析,设计原则也只是采用静力的允许应力,是一种经度观测记录的增多和对地震地面运动特性的研究而发展起来的。反应谱理论以弹性反应谱为基础,将反应谱同结构振型分解法相结合,建筑物总的内力是通过各振型的内力用反应谱理论考虑了结构动力特性与地震动特性之间的动力关系,又保持了原有的静力理论形式。它将结构物所受最大地震基底剪力写为:%摺形式中∥次<铀俣确从ζ住闒氲卣鸲畲蠹铀俣瓤谥龋它表示结构物加速度的放大倍数。虽然反应谱理论考虑了结构的动力特性所产生的共振效应,但由于在设计中仍把地震惯性力看作静力,因而只能称之为准动力理论。以后的许多年间,人们不断对该理论加以完善,先后提出了非线性反应谱理论、随机振动理论等,这些都为今后抗震设计概率理论奠定了基础。目前反应谱理论经过不断的改善,正广泛用于世界各国