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通过模型振动台试验和数值仿真,对适用于高层建筑结构的大吨位摩擦摆隔震支座在不同地震荷载工况下的动力响应和隔震性能进行了深入研究,试验模型的力学及承载性能在不同地震动水准下保持较好,且随着输入激励的增大,支座耗能能力逐渐提高,减隔震效果逐渐增强。隔震支座的数值模拟结果和振动台试验结果吻合良好,取得了较好的模拟效果。在此基础上,选取一复杂高层建筑结构作为研究对象,进行了不同地震波小震和大震激励作用下的动力响应分析,通过对比设置隔震支座与未设置隔震支座的计算结果,总结了高层建筑结构的动力响应规律。结果表明:(1)摩擦摆隔震支座耗能能力随着地震作用的增大而增强;(2)不同类型地震波作用对复杂高层建筑结构的响应明显不同:长周期地震波作用下结构响应明显比普通地震波作用下的结果大,且长周期地震波对结构位移响应的影响较加速度明显;(3)摩擦摆隔震支座对复杂高层建筑结构的地震反应有较为理想的隔震效果,不同地震波作用下结构响应的隔震效果有所不同,且不同响应之间的隔震效果也不相同,位移响应的隔震效果明显大于加速度的隔震效果。 相似文献
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本文针对渤海JZ20-2MUQ导管架式海洋平台,进行比例为1：10的模型结构的振动台试验研究.首先,根据原结构的基本参数,确定试验模型的几何参数,并通过试验结构的扫频分析,确定其基本力学性能以及隔震层的相关设计参数;其次,对模型结构进行数值计算分析,以确定磁流变阻尼器的基本参数;最后,对模型结构进行振动台试验研究,分别考察3种地震作用下的结构反应.试验结果证明：导管架式海洋平台结构的磁流变阻尼隔震方案对于减少导管架结构的振动、平台甲板的加速度和隔震层相对位移是非常有效的. 相似文献
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为弥补试验的不足，对试验室里难以实现的情况进行研究，如大比例甚至足尺模型的动力试验，利用大型有限元软件MSC.MARC对钢筋-沥青复合隔震层建立了非线性有限元模型。利用钢筋非线性子程序UBEAM和非线性弹簧子程序USPRNG，分别模拟了钢筋和砖墩-上梁之间相互作用关系的非线性情况，引入了沥青油膏的温度影响系数。为验证该模型，在钢筋沥青隔震层试件振动台试验的基础上，对振动台试验中各试件的模态进行了计算、对各工况进行了三维有限元时程分析，并将分析结果与试验结果对比，计算结果与试验结果吻合较好，验证了该模型的准确性和合理性。最后利用该模型，建立了不同高度的砌体结构有限元模型，设计并建立了相应的墙下条形隔震层模型，对钢筋沥青复合隔震层在不同高度的砌体结构中的动力性能和隔震效果进行了数值模拟，并对计算结果进行了归纳和分析，得出了一系列有用的结论。 相似文献
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提出了带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体结构,进行了2个两层再生混凝土砖砌体房屋结构1/2缩尺模型的模拟地震振动台试验研究,2个结构模型的墙体厚度均为120 mm,一层设有门洞和窗洞,二层设有窗洞。2个模型中,1个为带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋,1个为普通无竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋。试验中输入El Centro地震动,测试分析了台面加速度反应、一层和二层顶板加速度反应、结构层间位移反应以及各阶段结构损伤与破坏特征等。研究表明:带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋比普通再生混凝土砖砌体房屋的破坏程度轻,墙体裂缝位置相对错动小,抗震性能显著提高;带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋可用于地震区村镇建筑。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2015,(5)
基础隔震结构模型动力相似设计是模拟地震振动台试验研究的关键技术之一。对基础隔震结构的模型动力相似机理进行研究,并提出相应的结构层面的相似设计方法,聚焦于隔震层的恢复力特性,侧重于保证整体结构在不同水准地震作用下的全过程相似。根据提出的模型相似设计方法,对某3层砌体结构进行1/4的模型设计并对模型结构进行模拟地震振动台试验。试验结果表明,模型结构与原型结构自振频率、加速度反应吻合度较好,实现了较好的相似度。 相似文献
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本文对高宽比为2.5的普通钢框架隔震结构模型,采用多种不同的地震动进行了水平向和竖向双向地震输入的振动台试验研究,并利用时程分析法完成了模型结构地震反应的数值分析。试验结果表明,高宽比隔震结构在水平向和竖向双向输入情况下隔震层基本上不会进入拉伸应力状态,即使在9度大震E l Centro和Hach inohe波输入时,隔震层支座仍以受压为主。因此小高宽比隔震结构在场地好的情况下,结构不会出现倾覆,仅需考虑软弱土场地的受拉情况。试验发现竖向地震输入对小高宽比隔震结构水平反应的影响相当小;对小高宽比隔震结构进行水平向地震反应分析时,可以忽略竖向地震对结构的影响。 相似文献
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利用实体软钢棒作为消能限位装置，将一种摩擦性能优良的二硫化钼材料作为隔震支座的滑移材料，提出并制作了一种可以应用于框架结构既能隔震又可以消能的新型摩擦滑移隔震装置。探讨了其设计方法和应用方法，并对安装了该新型摩擦滑移隔震装置的一相似比为1:5的5层框架结构模型进行了振动台试验，测试了框架结构在单向地震波作用下的地震反应规律，分析了摩擦滑移隔震结构的加速度反应、层间剪力反应、隔震层滑移量及隔震层剪力的变化规律。结果表明:一般情况下当设防烈度为8度，Ⅱ类场地时，该隔震结构的加速度响应可降低50%左右，层间剪力响应可降低50%左右，减震效果比较明显。另外，只要确定合理的构造方案和实施方案，这种新型摩擦滑移隔震装置就能满足框架结构的隔震减震要求，可应用于实际工程结构中。 相似文献
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砂垫层具有取材方便、造价低、施工简便的特点,为了更好地在农居工程建设中推广应用地基砂垫层隔震技术,通过制作农村房屋结构模型,进行地基砂垫层隔震体系与无隔震体系的大型振动台试验,研究了地基砂垫层隔震体系的隔震性能。基于结构加速度反应、结构位移反应和结构应变反应三个方面,对比分析无隔震试验和地基砂垫层隔震试验的结果,研究地基砂垫层隔震体系的隔震性能。结果表明:地基砂垫层隔震体系能够有效地减小上部结构的地震加速度反应、层间位移反应和应变反应,具有良好的隔震效果;输入地震动的量级是影响地基砂垫层隔震体系隔震效果的一个重要因素。 相似文献
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Emília Juhsov Milan Hurk Zbigniew Zembaty 《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2002,22(9-12):1193-1197
The paper is devoted to the investigation of seismic response of the masonry structure and describes experiences with modelling of boundary conditions during the test of large heavy model on 6DOF shaking table. The main aim of the research was how to increase dynamic resistance capacity of old masonry buildings including the medium and strong seismic effects. The results of theoretical and numerical analyses are compared including initial forecasting calculations made before any test started. The emphasis is given to the boundary conditions reached during the excitation of the large masonry model via shaking table. Strengthening and retrofitting procedures and their effects are discussed when special fibre mortar is used for repair and strengthening of masonry parts of structure. 相似文献
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为得到可靠的试验数据,对黄土场地典型断面地铁车站大型振动台试验方案进行设计与研究。根据试验目的和特点,提出黄土场地与地铁车站动力相互作用模型体系相似设计原则,并基于Bockingham的π定理对模型结构进行相似设计;通过室内试验研究模型材料配合比、力学特性及模型制作技术;采用有限元-无限元耦合数值建模方法,分析黄土场地地铁车站地震响应,基于数值模拟结果对振动台试验中的传感器布设方案进行研究;根据西安及周边地区地震环境特点,确定振动台试验输入地震动与加载方案。研究结果表明,试验模型结构宏观震害与数值模拟结果较吻合。本研究可为黄土场地地铁车站、地铁隧道及地下商业街等地下结构振动台试验方案设计与深入研究提供参考。 相似文献
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海南农村民居以砌体结构为主,具有门窗开口大、层高较高和整体性强等特点.为了研究分析这类民居的抗震性能与抗震对策,在收集大量当地农村民居样本的基础上,综合出典型结构模型,并对该典型模型及基于该模型的隔震模型和加强结构模型分别进行了模拟地震振动台试验.试验结果表明:隔震技术能明显降低结构地震反应,在高烈度地区应适当推广和运用.原结构模型基本满足7.5度设防标准.在8度大震作用下,结构遭遇严重破坏但未倒塌,说明其具有一定的抗倒塌能力.结构加固后,整体抗震性能得到了加强.结合试验结果,给出了相应对策与建议. 相似文献
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This paper presents a detailed study on feasibility of un‐bonded fiber reinforced elastomeric isolator (U‐FREI) as an alternative to steel reinforced elastomeric isolator (SREI) for seismic isolation of un‐reinforced masonry buildings. Un‐reinforced masonry buildings are inherently vulnerable under seismic excitation, and U‐FREIs are used for seismic isolation of such buildings in the present study. Shake table testing of a base isolated two storey un‐reinforced masonry building model subjected to four prescribed input excitations is carried out to ascertain its effectiveness in controlling seismic response. To compare the performance of U‐FREI, same building is placed directly on the shake table without isolator, and fixed base (FB) condition is simulated by restraining the base of the building with the shake table. Dynamic response characteristic of base isolated (BI) masonry building subjected to different intensities of input earthquakes is compared with the response of the same building without base isolation system. Acceleration response amplification and peak response values of test model with and without base isolation system are compared for different intensities of table acceleration. Distribution of shear forces and moment along the height of the structure and response time histories indicates significant reduction of dynamic responses of the structure with U‐FREI system. This study clearly demonstrates the improved seismic performance of un‐reinforced masonry building model supported on U‐FREIs under the action of considered ground motions. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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This paper describes shaking table tests of three eight-story building models: all are masonry structures in the upper stories, with or without frame-shear walls of one- or two- stories at the bottom. The test results of damage characteristics and seismic responses are provided and compared. Then, nonlinear response analyses are conducted to examine the reliability of the dynamic analysis. Finally, many nonlinear response analyses are performed and it is concluded that for relatively hard sites under a certain lateral stiffness ratio (I.e., the ratio of the stiffness of the lowest upper masonry story to that of the frame-shear wall story), the masonry structure with one-story frame-shear wall at the bottom performs better than a structure built entirely of masonry, and a masonry structure with frame-shear wall of two stories performs better than with one-story frame-shear wall. In relatively soft soil conditions, all three structures have similar performane. In addition, some suggestions that could be helpful for design ofmasomy structures with ground story of frame-shear wall structure in seismic intensity region VII, such as the appropriate lateral stiffness ratio, shear force increase factor of the frame-shear wall story, and permissible maximum height of the building, are proposed. 相似文献
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Collapse behavior of a brick masonry house using a shaking table and numerical simulation based on the extended distinct element method 总被引：1，自引：1，他引：0
T. Nakagawa T. Narafu H. Imai T. Hanazato Q. Ali C. Minowa 《Bulletin of Earthquake Engineering》2012,10(1):269-283
Damage caused by devastating earthquakes has occurred in many developing countries. In order to mitigate such damage by promoting
the study of adequate seismic design strategies, the authors conducted a dynamic collapse test on 3 m × 3 m × 3 m brick masonry
house constructed with Pakistani bricks, using a one-direction horizontal large-scale shaking table. In order to analyze and
simulate seismic performance of the masonry structures, the authors applied a new numerical simulating method based on the
Extended Distinct Element Method (EDEM) and conducted collapse simulations of the brick masonry house behavior during the
shaking table tests. In the numerical simulation model, bricks were assumed to be rigid bodies, and mortar was modeled using
a mortar spring that consists of a normal spring and a shear spring. The parameters of each mortar spring were defined based
on the results of material tests. Simulated results showed various collapsing processes, and the simulated aspects were found
to be similar to the results of the shaking table tests. 相似文献
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将参数化建模的方法引入减震结构的分析与设计中，通过预设目标和迭代优化计算，以天水市某高层住宅消能减震结构为例，寻找最优的阻尼器布置方案。为评估和验证该消能减震结构的抗震性能，分别采用Perform 3D和ETABS等软件分析结构在多遇和罕遇地震作用下的结构响应，分析结果表明：小震作用下，消能减震结构的楼层位移、层间位移角、楼层弯矩及楼层剪力均减小6.5%以上，达到了设计要求；大震作用下，结构框架柱、框架梁、剪力墙和阻尼器能够满足既定的性能要求，层间位移角满足规范限值，能够达到“大震不倒”的设计目标，研究结果为实际工程预设减震目标和阻尼器优化布置提供参考。 相似文献
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根据基础隔震理论,在钢筋沥青隔震礅的基础上,提出一种新型钢结构隔震礅,设计和制作了缩尺房屋模型,并对其进行振动台试验。通过对隔震结构模型的动力特性、地震响应及能量平衡分析,绘制试验过程中的加速度及能量时程曲线,研究钢隔震礅应用于低层框架结构的减震耗能能力。大量工程实例可以看出该隔震礅隔震效果显著,制作简单、价格低廉、耐久性好,适于在广大村镇地区低层框架结构中推广使用。试验表明:隔震结构模型在不同的地震作用下,加速度折减系数处在0.24~0.51之间,且结构的阻尼耗能在振动台试验中占总输入能量的60%~70%,对结构耗能起主导作用,说明该基础隔震装置不仅具有较好的减震耗能特性能,对于控制隔震层的位移也有好的效果。 相似文献