冯海英[1]2003年在《可视化技术在抗震体系与隔震体系的地震反应分析中的应用研究》文中研究说明结构地震动力反应的可视化分析，是科学计算可视化技术在建筑结构抗震分析中延伸。科学计算可视化(Visualization in Scientific Computing，简称VISC)是发达国家在20世纪80年代后期提出并发展起来的一个新的研究领域。目前，随着有限元法和计算机软硬件的迅猛发展，科学计算可视化技术已经成为分析、研究各种系统的重要工具。在隔震结构的动力反应分析中，可视化技术的应用研究必将成为建筑隔震领域的重要分支。 可视化仿真技术应用于结构动力分析涉及到的学科很多，有结构动力学，计算机图形学，图形与图像处理，计算机语言等。可视化将计算机得到的计算数据以文本、图形或图像描述出来，使不可见变为可见。本文论述了隔震体系地震反应的可视化系统组成，探索了将VISC技术应用于结构地震分析的有效途径和关键技术方法。本文以MATLAB作为开发工具，对可视化的结构地震动力反应系统进行了设计，并对所设计的系统进行了功能检验。
孙柏锋[2]2007年在《隔震结构设计方法研究》文中认为随着隔震与耗能减震技术的发展,隔震与耗能减震技术已经从研究领域进入到实际应用阶段,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)已经正式编入了关于耗能减震的条文。橡胶支座隔震结构以其安全、经济和稳定的特点成为应用最为广泛的一种隔震技术。本文通过对各种设计计算方法的比较分析研究,结合我国抗震规范中采用的隔震设计方法,引入了隔震结构两阶段设计法。隔震结构两阶段设计法能够在项目的方案阶段,根据项目的基本情况(平面规模、层数、用途等)对隔震层进行快速估算,目的在于评估采用隔震技术的可行性、估算隔震效果和隔震垫工程造价,为结构方案的确定提供依据;能够在结构设计阶段,按相关技术标准的要求,对隔震层进行设计计算,为上部结构和地基基础的设计以及隔震装置的选用提供条件。文中以叁个工程实例对其具体的应用方法进行了验证说明,并对计算结果进行了对比分析。该方法简单实用,概念清晰,适合推广应用,有利于缩短设计的时间周期,提高设计人员的工作效率。结合本文引入的隔震结构两阶段设计法,以3D-BASIS-ME程序为基础,采用可视化编程语言Visual Basic进行了综合程序的编写。该隔震结构计算程序采用可视化用户界面输入数据,能直接从PKPM程序的结果文件中导入需要的数据,并能直接输出Excel格式的分析结果,有效地节省了计算时间和工作量,有利于基础隔震技术在工程上的推广应用。最后,总结了本文的研究工作,并在此基础上,指出了研究存在的不足之处,对今后的研究提出了若干建议。
战松梅[3]2007年在《高层框支剪力墙结构隔震技术应用初探》文中研究表明框支剪力墙结构在我国实际应用中具有很高的使用价值,但这种结构的底部抗震性能较差,在深受地震危害影响的我国,若能将已经发展较为成熟的迭层橡胶隔震技术应用于高地震危险区框支剪力墙结构的设计及建造,不仅能增加结构的抗震性能,使地震后的损失减小,又能减少材料的消耗,降低工程造价。基于这一背景,本文选取了位于海口市(抗震设防基本烈度8度,0.3g)的一座典型高层框支剪力墙结构作为分析实例,利用专用有限元结构分析软件ETABS,通过叁维非线性有限元地震反应时程分析,对分别采用迭层橡胶基础隔震、层间隔震设计方案的算例结构的减震效果进行了对比分析;研究了隔震层位置改变(即将隔震层设置于不同结构层)对罕遇地震作用下不同隔震方案减震效果的影响;模拟分析了调整隔震层水平刚度对于不同隔震方案减震效果的影响规律;以台湾集集(1999)地震动记录和云南宁洱德化(2007)地震动记录为例,探讨了脉冲型地震动及一般近场地震动作用下,采用不同隔震方案的算例结构的减震效应。获得了有益的结果:1.对于高层框支剪力墙隔震结构,无论采用何种隔震方案(基础隔振或层间隔震),若隔震层水平刚度选择合理,都能有效地减小结构的地震反应。2.当采用不同层间隔震方案(隔震层设置于不同的结构层)时,减震效果随隔震层位置及水平刚度的不同而不同,隔震层位置越低,隔震层水平刚度越小,对于隔震层以上结构各层的减震效果越好。3.采用双层层间隔震方案时,第二隔震层以上结构的绝对加速度反应要小于单层隔震层时相应楼层的绝对加速度反应(约降低了10%~43%)。4.对于一般近场及脉冲型地震动,截取主脉冲地震动作用下高层框支剪力墙隔震结构的地震反应一般要大于相应整幅地震动及人工合成地震动作用下结构的反应,这充分说明主脉冲在整幅地震动记录中的主导地位。但单从地震动的反应谱分析不能解释产生这一现象的原因。
《中国公路学报》编辑部[4]2014年在《中国桥梁工程学术研究综述·2014》文中研究表明为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了各国桥梁工程领域(包括高性能材料、桥梁作用及分析、桥梁设计理论、钢桥及组合结构桥梁、桥梁防灾减灾、桥梁基础工程、桥梁监测、评估及加固等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先在总结了中国桥梁工程建设成就的同时对未来桥梁工程的发展趋势进行了展望;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了细化和疏理:高性能材料方面重点分析了超高性能混凝土(UHPC)和CFRP材料,桥梁作用方面分析了车辆荷载和温度,钢桥及组合结构桥梁方面分析了钢桥抗疲劳设计与维护技术和钢-混凝土组合桥梁,桥梁防灾减灾方面分析了抗震、抗风、抗火、抗爆和船撞及多场、多灾害耦合;最后对无缝桥、桥面铺装、斜拉桥施工过程力学特性及施工控制、计算机技术对桥梁工程的冲击进行了剖析,以期对桥梁工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
林皓鋆[5]2017年在《空间网架结构柱顶隔震分析研究》文中指出目前,隔震技术已成为被动控制的主要形式,其中基础隔震和层间隔震技术在工程应用中已经比较成熟了。但针对大跨空间结构尤其是网架隔震的研究尚处于初级阶段,其在实际工程中,仍然有许多问题存在。本文针对大跨结构柱顶隔震的隔震层设计,主要进行了以下几个部分的研究:(1)本文采用了两种简化动力分析模型来研究大跨结构柱顶隔震的相关性能,其一是由前人提出的单质点弹簧串联模型,其二是针对实际工程问题提出的双柱模型。根据第一个简化模型,推导出相应的加速度反应衰减比、网架屋盖所受剪力随隔震层与框架柱水平刚度比Kb/Kc的变化规律;根据双柱模型推导出,当下部框架柱和隔震层串联刚度沿X或Y轴左右对称时,网架屋盖沿该轴方向的轴向变形最小,以及在不对称的情况下,合理地取得隔震层水平刚度的方法。(2)为验证推导的结果,结合推导结果和工程的实际情况制定了两种对比方案,并对这些模型进行了中震下的时程分析。对比结果显示,推导结果与工程实例分析结果并不能完全吻合,但其上部结构的位移、加速度响应参数随隔震层刚度变化的趋势与推导基本一致。综合所得结果并分析后,发现由于网架屋盖与其下部结构之间的相互作用影响十分复杂,想要对隔震层刚度进行准确的取值,暂时使用简化模型还无法完成。但根据理论推导得出的趋势图,可以给予大跨结构柱顶隔震的隔震层设计以一定的帮助。
文波[6]2004年在《隔震技术在变电建筑物中的应用研究》文中研究指明目前在国内，隔震技术主要应用于住宅建筑和极少一部分办公建筑。对于生命线工程的电力建筑物，尚未有应用。大量的地震破坏事例说明，电力系统的抗震可靠性亟待加强，电力系统的抗震研究已经成为国内外地震工程的重要课题之一。其中，对于作为电力系统中重要组成部分的变电站在地震作用下的高可靠性运行已成为研究中的重点内容。本文以330kV西北郊变电所中的110kV配电楼为实际工程背景，对其进行隔震设计。计算模型分别采用叁维空间模型及规范中建议的弹簧、质量模型，隔震层采用迭层橡胶隔震支座，运用大型结构有限元计算程序SAP2000以及自主开发的NBA结构程序计算隔震结构在多维地震动输入下的动力非线性时程反应，同时研究了隔震结构在温度变化的作用下，结构各杆件的内力变化，通过对变电建筑物在传统抗震作用下及隔震作用下的分析比较，得出一些有益的结论。结果表明：(1)笔者所采用的计算模型以及所进行的隔震分析是可行的；(2)隔震后，结构的周期延长、地震作用减小，水平位移集中在隔震层，基底剪力、层间加速度显着减小，结构呈平动型；(3)隔震结构在多遇地震作用下的层间剪力比值接近0.35，根据《建筑抗震设计规范》的有关规定，上部结构可按降一度进行设计；(4)因上部结构纵向侧移刚度大而横向侧移刚度小，因此，纵向地震作用下的隔震效果优于横向作用；(5)进行隔震支座的布置时，应力求使隔震层刚心与隔震结构综合质心相重合，以最大程度地减小上部结构地震扭转效应，达到最优的设计目标；(6)楼面反应谱反映出楼板运动的卓越周期有效地避开了地面运动的卓越周期，楼面运动中高频部分被有效滤掉，西安理工大学硕士学位论文极大的降低了电气设备与上部结构发生高频共振的可能;(7)在设计放置在隔震结构内的电气设备时，不能只考虑《电气设施抗震规范》规定，应结合隔震结构的谱加速度峰值降低、周期延长的特点，根据实际情况，进行合理设计;(8)采用隔震措施后，可以显着减小上部结构因温度变化而引起的温度应力。
石艳旺[7]2016年在《不规则结构的扭转效应控制研究》文中认为随着现在建筑技术的不断发展,建筑造型和功能日趋多样化,形状不规则和刚度不均匀的建筑日趋增多。由于不规则建筑本身存在一定的偏心,即质量中心和刚度中心不重合,在地震作用下会发生严重的扭转破坏。基础隔震技术的应用,可以有效的减少上部结构的地震作用。对上部结构偏心较大的建筑物,通过合理的布置隔震支座,控制隔震层的质量中心和刚度中心的位置,可以有效减少建筑物的扭转破坏。本文使用SAP2000软件,建立不规则框架结构实例,并选取四种结构模型,一是传统的抗震(非隔震)结构模型,二是全部采用铅芯橡胶支座的隔震结构模型,叁是较大偏心距的组合隔震结构模型(由一定比例的橡胶支座和滑板支座组成,隔震层的刚度中心和上部结构的质量中心不重合),四是偏心距很小的组合隔震结构模型(由相同比例的橡胶支座和滑板支座组成,隔震层的刚度中心和质量中心基本重合),输入地震动,进行地震反应非线性时程分析,研究建筑物的隔震效果。研究结果表明：1、与传统抗震结构相比,全橡胶支座隔震系统和组合隔震系统都可以减少地震反应,使上部结构楼层的加速度和层间剪力降低,因此也减小了不规则建筑的扭转效应,层间扭转角和层间扭矩相应降低。2、在隔震层支座数量不变的前提下,组合隔震系统比全橡胶隔震系统能更多的吸收地震动的能量,降低上部结构的层间剪力和层间扭转角。3、在隔震层支座类型和数量相同的情况下,偏心距很小的组合隔震系统与较大偏心距的组合隔震系统相比,上部结构楼层的加速度反应和层间剪力大致相同,但前者的层间扭转角明显减少,对不规则建筑上部结构的扭转效应有很好的抑制作用。
郭佩佩[8]2013年在《隔震结构水平向减震系数取值方法与支墩设计技术研究》文中认为地震不仅造成建筑破坏、房屋内部设备财产损失以及大量人员伤亡,而且给人类精神上造成创伤。隔震技术作为现阶段防御和减轻地震灾害一种颇有效的新方法,可以明显降低上部结构的地震作用。为促进这种高新技术在工程领域的拓展与推广应用,本文以济宁市兴唐—国翠华府20座隔震建筑物为工程背景。采用理论分析和工程实例相结合的方法,基于现有基础隔震技术的研究成果,结合新规范《建筑抗震设计规范》GB50011-2010关于隔震设计的条款,对水平向减震系数取值依据进行了较为系统的分析,并编制了隔震层支墩设计计算程序,可为设计人员理解掌握隔震设计脉络与方法提供参考。首先,根据隔震结构特点,结合底部剪力法,推出隔震与非隔震结构层间剪力比和层间倾覆力矩比简化计算公式,并运用MATLAB软件对比分析两者之间大小关系。研究表明：(1)结构隔震与非隔震两种情况下各层层间剪力的最大比值位于一层,也就是说对于低、多层建筑,可直接比较结构一层的层间剪力和层间倾覆力矩,取两者的较大值作为水平向减震系数的取值依据；(2)随着隔震房屋总高度的升高,层间倾覆力矩的比值明显增大。其次,本文立足于济宁实际工程设计资料,通过对楼层剪力比和楼层倾覆力矩比数据进行综合归纳与分析,得出：(1)14-19层的中高层建筑,由于楼层倾覆力矩比增大,水平向减震系数取值的确定尚应计算隔震与非隔震各层倾覆力矩的最大比值,并与层间剪力的最大比值相比较,取二者的最大值；(2)20层以上的隔震建筑物,楼层倾覆力矩比明显大于楼层剪力比,可直接取层间倾覆力矩的最大比值来计算减震系数,与上文推出的理论结论大致相吻合。最后,论文根据隔震支座传力机理和支墩受力特点,阐述了隔震层支墩设计原理,运用Visual Basic编程工具,开发了短柱与长柱两种不同支墩形式的设计计算程序。运用该程序可提高设计效率,对推广、拓展隔震技术的工程应用具有较深的参考价值。
冯海英, 刘德乾, 宋以龙[9]2006年在《可视化技术在结构地震动力分析中的应用》文中进行了进一步梳理将VISC(科学计算可视化)技术引入结构地震动力分析,论述了其可视化系统的组成、实现原理,并编制了多层框架结构抗震体系与隔震体系的时程分析计算程序,设计了可视化的输入与输出界面及时程动画,使抽象的数据形象化。
王闯[10]2010年在《迭层橡胶支座基础隔震结构应用研究》文中指出“5.12”地震后,建筑隔震技术在灾区重建中得以大力推广,但由于国内大多工程技术人员对隔震结构不甚熟悉、隔震分析设计软件匮乏,使得隔震结构设计门槛较高,隔震结构进一步推广应用受到制约。为解决上述问题,笔者结合在“汶川”地震区设计叁栋隔震结构的经验,完成了如下几项工作:首先,论述了隔震支座力学性能、隔震结构分析方法、常用隔震结构设计方法及构造措施等问题;然后,编制了隔震结构辅助分析设计软件BAIS V1.0,具有估算减震效果、提供隔震支座布置方案、调用ETABS软件验算减震效果等功能;最后,以已建工程为背景,使用BAIS V1.0,完成对比分析设计。通过以上工作,得到主要结论如下:①BAIS V1.0用于隔震分析设计的优点有:在时程分析验算减震效果之前,利用BAIS V1.0估算结果调整隔震支座布置,能明显提高验算通过率,缩短设计周期;BAIS V1.0调用ETABS验算减震效果,解决了多质点模型丢失构件内力的问题,与等效线性化分析方法相比,能更真实地模拟隔震支座阻尼行为。②经实际工程检验,利用BAIS V1.0简化算法得到的减震系数及隔震层位移,与时程分析计算结果较接近,适用于估算减震效果,指导隔震设计。③多遇地震作用下,隔震结构层间剪力、层间位移角及顶层绝对加速度等动力响应参数,均得以减弱,减震效果明显;罕遇地震作用下,隔震结构有能力保持上部结构的弹性特征,尤其适用于生命线工程;隔震结构减震效果随地面加速度升高而更为显着。④隔震结构底层层间剪力,大约为抗震结构设防烈度降低一度后底层层间剪力的70%。故将隔震结构视为设防烈度降低一度的抗震结构,利用振型分解反应谱法计算地震作用,完成上部结构配筋设计,是偏安全的。
参考文献：
[1]. 可视化技术在抗震体系与隔震体系的地震反应分析中的应用研究[D]. 冯海英. 太原理工大学. 2003
[2]. 隔震结构设计方法研究[D]. 孙柏锋. 昆明理工大学. 2007
[3]. 高层框支剪力墙结构隔震技术应用初探[D]. 战松梅. 中国地震局工程力学研究所. 2007
[4]. 中国桥梁工程学术研究综述·2014[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2014
[5]. 空间网架结构柱顶隔震分析研究[D]. 林皓鋆. 昆明理工大学. 2017
[6]. 隔震技术在变电建筑物中的应用研究[D]. 文波. 西安理工大学. 2004
[7]. 不规则结构的扭转效应控制研究[D]. 石艳旺. 山东建筑大学. 2016
[8]. 隔震结构水平向减震系数取值方法与支墩设计技术研究[D]. 郭佩佩. 山东大学. 2013
[9]. 可视化技术在结构地震动力分析中的应用[J]. 冯海英, 刘德乾, 宋以龙. 河北建筑科技学院学报. 2006
[10]. 迭层橡胶支座基础隔震结构应用研究[D]. 王闯. 重庆大学. 2010
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