近斷層地震作用下隔震結(jié)構(gòu)的損傷模式與控制.pdf

1、隔震作為一種行之有效的結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)，在工程結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用，但震害經(jīng)驗(yàn)表明隔震結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下可能會(huì)遭受一定程度的損傷。同時(shí)，近斷層脈沖型地震動(dòng)作為一種危害極大的特殊地震動(dòng)值得大家特別關(guān)注。目前國內(nèi)外學(xué)者對隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列的研究，但隔震結(jié)構(gòu)在近斷層脈沖型地震動(dòng)作用下的損傷與控制研究較少。隔震結(jié)構(gòu)的損傷與控制研究對提高結(jié)構(gòu)的抗震性能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，因此本文主要進(jìn)行了以下方面的研究:
　　(1)以近斷層脈沖型地震動(dòng)為輸入

2、，通過分析典型的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與隔震結(jié)構(gòu)等效非線性SDOF體系地震響應(yīng)之間的相關(guān)性，研究隔震結(jié)構(gòu)近斷層脈沖型地震強(qiáng)度指標(biāo)。以隔震結(jié)構(gòu)地震強(qiáng)度指標(biāo)分析結(jié)果為依據(jù)，選擇相關(guān)性較好的指標(biāo)HI、VSI和PGA為控制條件，基于Q型系統(tǒng)類聚分析法分類篩選地震動(dòng)，以控制結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)離散性，并通過算例驗(yàn)證了這種分類篩選地震動(dòng)方法是可行的。
　　(2)本文研究依托于-5層隔震結(jié)構(gòu)工程實(shí)例，運(yùn)用SeismoStruct軟件建立了結(jié)構(gòu)數(shù)值分析模型。根據(jù)

3、其平面布置規(guī)則及結(jié)構(gòu)損傷分布，選擇損傷較嚴(yán)重的一榀框架為代表，建模后通過增量動(dòng)力時(shí)程分析，進(jìn)行隔震結(jié)構(gòu)損傷研究。確定結(jié)構(gòu)損傷計(jì)算所需參數(shù)及結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)描述，運(yùn)用Matlab編程并求解結(jié)構(gòu)損傷指數(shù)。本文損傷計(jì)算試用了3種損傷模型，發(fā)現(xiàn)其計(jì)算結(jié)果相差不大，故取Kunnath損傷指數(shù)模型計(jì)算結(jié)果為損傷分析依據(jù)。
　　(3)在隔震結(jié)構(gòu)損傷計(jì)算的基礎(chǔ)上，以損傷指數(shù)定義結(jié)構(gòu)失效，利用Z-Score法、RSR法、TOPSIS法分析隔震結(jié)構(gòu)在兩類

4、地震動(dòng)作用下的主要失效模式，得到具有統(tǒng)計(jì)意義上的主要失效模式。同時(shí)采用編輯距離算法，簡單評價(jià)結(jié)構(gòu)主要失效模式，建議隔震結(jié)構(gòu)主要失效模式統(tǒng)計(jì)分析選擇Z分?jǐn)?shù)法或RSR法。
　　(4)基于隔震結(jié)構(gòu)在近斷層脈沖型地震動(dòng)作用下的損傷和地震失效模式分析，探究隔震結(jié)構(gòu)附設(shè)阻尼裝置的減震控制效果。在阻尼裝置選定的情況下，以結(jié)構(gòu)最大層間位移角、最大層剪力、結(jié)構(gòu)響應(yīng)時(shí)程、隔震支座最大位移、損傷指數(shù)等參數(shù)，主要對比分析了5種阻尼裝置布置形式:各層均布、