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桩-土-基础隔震结构在不同场地类别中的动力响应分析 被引量:1
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作者 张家骏 刘彦辉 +1 位作者 谭平 金建敏 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2020年第6期63-69,共7页
大多数隔震设计都是将地基假设为完全刚性而进行计算的,但土与地基对上部结构的相互作用(PSSI效应)是实际存在的。本文通过ETABS结构分析软件,建立考虑PSSI效应对基础隔震结构影响的三维模型,进行桩-土-基础隔震结构在不同场地类别中的... 大多数隔震设计都是将地基假设为完全刚性而进行计算的,但土与地基对上部结构的相互作用(PSSI效应)是实际存在的。本文通过ETABS结构分析软件,建立考虑PSSI效应对基础隔震结构影响的三维模型,进行桩-土-基础隔震结构在不同场地类别中的有限元时程分析,研究不同场地类别中考虑PSSI效应对基础隔震结构动力响应的影响规律。结果表明:虽然天然地基可视为天然的隔震层,但主要影响结构自振周期和频率变化的是地基土对地震动的放大作用;地震波的频谱特性影响结构体系动力响应,可能放大或减小结构体系的动力响应;考虑PSSI效应的结构体系层间位移比不考虑PSSI效应的要大,容易超出规范规定的限值,因此,考虑PSSI效应是很有必要的。 展开更多
关键词 PSSI效应 桩-土-基础隔震结构 场地类别 动力响应
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土-结构动力相互作用对基础隔震结构的影响 被引量:13
2
作者 李慧 王亚楠 杜永峰 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2012年第1期37-41,25,共6页
基础隔震结构作为一种有效的被动控制方式,已经被广泛用于建筑结构、桥梁、核电站等工程领域中。现有规范在对其进行理论分析时通常沿用刚性地基假定,忽略土-结构相互作用(SSI);实际上结构物如果不考虑SSI会给其动力特性及地震反应的计... 基础隔震结构作为一种有效的被动控制方式,已经被广泛用于建筑结构、桥梁、核电站等工程领域中。现有规范在对其进行理论分析时通常沿用刚性地基假定,忽略土-结构相互作用(SSI);实际上结构物如果不考虑SSI会给其动力特性及地震反应的计算带来较大失真;因而有必要研究SSI对基础隔震结构的影响。视地基为均匀、各向同性的弹性半空间,采用弹簧-阻尼系统对其进行模拟;运用ANSYS有限元分析软件建立结构三维有限元模型,对不同场地类别下结构的动力特性进行了分析,研究了考虑SSI时结构的地震响应。结果表明,考虑SSI时结构的动力特性、地震响应均会受到不同程度的影响。 展开更多
关键词 -结构相互作用 基础 动力特性
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土-结构相互作用下考虑平摆耦合的基础隔震体系分析 被引量:3
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作者 曾奔 周福霖 黄东阳 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2008年第4期538-543,共6页
上部结构层间刚度相对较小、垂直荷载也较大的多层框架结构,其所采用的多层橡胶垫的橡胶总厚度较大,可能产生明显的竖向变形,导致结构摆动.基于锥体模型,用子结构法对基础隔震体系进行平摆耦合的结构模型分析,推导了在地震作用下结构平... 上部结构层间刚度相对较小、垂直荷载也较大的多层框架结构,其所采用的多层橡胶垫的橡胶总厚度较大,可能产生明显的竖向变形,导致结构摆动.基于锥体模型,用子结构法对基础隔震体系进行平摆耦合的结构模型分析,推导了在地震作用下结构平摆耦合的传递函数.研究结果表明,在硬土场地上,橡胶垫的竖向变形引起的摆动对基础隔震结构的地震响应有明显影响. 展开更多
关键词 -结构相互作用 基础 平摆耦合
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考虑土-结构相互作用的基础隔震体系动力特性分析 被引量:3
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作者 鲍华 徐礼华 周友 《工程抗震与加固改造》 2005年第4期40-45,共6页
本文以基础隔震体系为研究对象,利用ANSYS软件建立了三维有限元模型,讨论了考虑土-结构相互作用的基础隔震体系动力特性,并研究了隔震层和相互作用对体系动力特性的影响因素,以揭示土-基础隔震体系相互作用机理。分析结果表明,考虑相互... 本文以基础隔震体系为研究对象,利用ANSYS软件建立了三维有限元模型,讨论了考虑土-结构相互作用的基础隔震体系动力特性,并研究了隔震层和相互作用对体系动力特性的影响因素,以揭示土-基础隔震体系相互作用机理。分析结果表明,考虑相互作用和基础隔震后,结构体系的自振周期延长。改变土体的特性和隔震层水平、竖向刚度,体系的动力特性也会随之改变。 展开更多
关键词 -结构相互作用 基础体系 夹层橡胶垫 动力特性
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土-结构相互作用对基础隔震体系的影响 被引量:19
5
作者 李海岭 葛修润 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期83-87,共5页
本文应用子结构法 ,分析了土 结构相互作用对线性基础隔震体系基频和结构反应的影响。分析模型中 ,上部结构取为具有埋置刚性基础的均质剪切梁式模型 ,地基取为均质、各向同性的粘弹性半空间。上部结构和刚性基础之间设置隔震层。通过... 本文应用子结构法 ,分析了土 结构相互作用对线性基础隔震体系基频和结构反应的影响。分析模型中 ,上部结构取为具有埋置刚性基础的均质剪切梁式模型 ,地基取为均质、各向同性的粘弹性半空间。上部结构和刚性基础之间设置隔震层。通过对隔震体系反应的传递函数及基于FFT的地震时程反应的分析 ,讨论了地基土柔性、基础埋深和隔震层刚度对于基础隔震体系基频和结构反应的影响。 展开更多
关键词 -结构相互作用 基础 粘弹性半空间
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土-桩-隔震结构非线性动力相互作用分析方法综述
6
作者 庄海洋 于旭 刘英 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2022年第4期632-642,共11页
近年来,土-桩-隔震结构非线性动力相互作用成为结构抗震领域热点研究问题之一。首先,在回顾现有土-桩-隔震结构非线性动力相互作用研究的基础上,分析国内外学者针对土-桩-隔震结构动力相互作用采用的主要分析方法,包括理论分析法、整体... 近年来,土-桩-隔震结构非线性动力相互作用成为结构抗震领域热点研究问题之一。首先,在回顾现有土-桩-隔震结构非线性动力相互作用研究的基础上,分析国内外学者针对土-桩-隔震结构动力相互作用采用的主要分析方法,包括理论分析法、整体时程分析法、模型试验法及能量分析法;然后,系统地总结了目前考虑土-结构相互作用的隔震结构动力反应相关研究成果;最后,分析了现有研究存在的不足及亟待解决的问题,并给出相关研究建议。 展开更多
关键词 -结构相互作用 结构 动力特性 分析方法
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水平地震下土-桩-结构相互作用简化分析方法 被引量:24
7
作者 肖晓春 迟世春 林皋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期561-564,共4页
基于Penzien提出的集中质量法 ,将上部结构和桩基离散为剪切型质点串 ,以弹簧和阻尼器模拟周围土体 ,建立土 -桩 -结构动力相互作用的分析模型 ,给出相互作用参数的确定方法 ,并考虑土体的动力非线性和材料阻尼特性 ,通过等价线性迭代... 基于Penzien提出的集中质量法 ,将上部结构和桩基离散为剪切型质点串 ,以弹簧和阻尼器模拟周围土体 ,建立土 -桩 -结构动力相互作用的分析模型 ,给出相互作用参数的确定方法 ,并考虑土体的动力非线性和材料阻尼特性 ,通过等价线性迭代逼近土体的非线性动态响应 .运用此模型对某 180m混凝土烟囱按桩基础和刚性基础两种方案进行自振特性和地震时程反应对比分析 ,得到两种基础形式结构的位移、剪力、弯矩的分布形式基本一致 ,但考虑桩 -土 -上部结构相互作用的桩基础使结构体系的周期延长 ,变形增大 ,剪力和弯矩相应减小 .桩 -土 -上部结构相互作用增加了结构的柔性 。 展开更多
关键词 水平地 --结构相互作用 等价体系 自由场 阻尼 响应 时程分析 基础
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地震动空间效应与土-基础相互作用效应对隔震桥梁临界碰撞间隙的影响 被引量:15
8
作者 李忠献 周莉 岳福青 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期85-90,共6页
基于随机振动理论和虚拟激励法,研究了地震动空间效应与土-基础相互作用效应对隔震梁桥临界碰撞间隙的影响。建立了临界碰撞间隙计算方法,分别研究了仅考虑地震动空间效应、仅考虑土-基础相互作用和同时考虑地震动空间效应与土-基础相... 基于随机振动理论和虚拟激励法,研究了地震动空间效应与土-基础相互作用效应对隔震梁桥临界碰撞间隙的影响。建立了临界碰撞间隙计算方法,分别研究了仅考虑地震动空间效应、仅考虑土-基础相互作用和同时考虑地震动空间效应与土-基础相互作用三种情况下各参数对临界碰撞间隙的影响。研究表明:当地基土剪切波速较小且部分相干效应不显著时,临界碰撞间隙随地基土剪切波速减小而减小;当地基土剪切波速较大时,不论是否考虑地震动空间效应,地基土剪切波速对临界碰撞间隙的影响很小;行波效应与部分相干效应对临界碰撞间隙的影响不能忽视,且部分相干效应的影响更突出,部分相干效应越显著,临界碰撞间隙越大;临界碰撞间隙随隔震支座阻尼比的增大而减小,且当部分相干效应显著时,随隔震支座周期的增大而增大。 展开更多
关键词 桥梁 碰撞 临界碰撞间隙 动空间效应 -基础相互作用 虚拟激励法
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土-结构相互作用对铅芯橡胶支座隔震结构的影响 被引量:10
9
作者 于旭 宰金珉 王志华 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期146-152,共7页
利用有限元方法,将隔震结构、基础和土体作为一个整体系统进行分析,研究了不同土性土-结构相互作用对基底地震动输入和隔震体系动力特性与地震响应的影响。分析结果表明,土-结构相互作用对基础隔震结构存在影响,因而在工程设计中,隔震... 利用有限元方法,将隔震结构、基础和土体作为一个整体系统进行分析,研究了不同土性土-结构相互作用对基底地震动输入和隔震体系动力特性与地震响应的影响。分析结果表明,土-结构相互作用对基础隔震结构存在影响,因而在工程设计中,隔震结构不应忽略土-结构相互作用效应的影响。 展开更多
关键词 基底 -结构相互作用 响应 有限元分析
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软土-铰接桩体系隔震性能的振动台试验研究 被引量:7
10
作者 尚守平 姚菲 刘可 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期19-24,共6页
设计并实现了软土-铰接桩体系隔震性能的振动台试验,通过试验研究了这种新型隔震体系对上部结构动力反应的影响。本试验采用块状海绵作为模型土,并采用两端铰接的新型群桩基础,以模拟剪切模量较小的软土地基。此外,采用振型分解法的计... 设计并实现了软土-铰接桩体系隔震性能的振动台试验,通过试验研究了这种新型隔震体系对上部结构动力反应的影响。本试验采用块状海绵作为模型土,并采用两端铰接的新型群桩基础,以模拟剪切模量较小的软土地基。此外,采用振型分解法的计算机程序对试验模型进行了计算。研究结果表明,软土地基情况下结构的自振周期远大于刚性地基上结构的自振周期,软土地基情况下的结构阻尼远大于刚性地基情况下的结构阻尼,结构的地震反应有所减小,加速度反应减幅达到40%以上。这说明这种新型的软土地基起到了隔震减震的作用。所提出的软土-铰接桩体系,是地基-基础-上部结构动力相互作用的发展与应用。 展开更多
关键词 -铰接体系 振动台试验 反应
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考虑桩土-隔震层-罐体相互作用的隔震储罐地震响应分析 被引量:2
11
作者 王向楠 孙建刚 +1 位作者 崔利富 刘伟兵 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2013年第3期225-231,共7页
为了研究桩土、隔震层与罐体相互作用对15×104m3隔震储罐地震响应的影响,桩与隔震层采用弹簧-阻尼单元,罐体采用壳单元,流体采用势流体单元,基于ADINA建立数值仿真分析模型,在8度El Centro地震动激励下,应用Newmark数值积分方法进... 为了研究桩土、隔震层与罐体相互作用对15×104m3隔震储罐地震响应的影响,桩与隔震层采用弹簧-阻尼单元,罐体采用壳单元,流体采用势流体单元,基于ADINA建立数值仿真分析模型,在8度El Centro地震动激励下,应用Newmark数值积分方法进行地震响应分析。结果表明:隔震储罐基底剪力和基底弯矩相对于非隔震储罐明显降低,储罐罐壁加速度沿罐壁高度方向近乎平动,但对波高的控制效果不明显;除罐壁顶部外,动液压力明显降低;隔震后,罐壁有效应力和环向应力减震效应明显,对轴向应力和径向应力影响较小,建议从安全角度考虑,储罐非隔震设计时不考虑桩土作用,隔震设计时考虑桩土对罐体的影响。 展开更多
关键词 储罐 --罐体相互作用 ADINA 基础
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土-结构相互作用对铅芯橡胶支座隔震效果的影响 被引量:8
12
作者 刘海卿 邵志姣 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2010年第3期161-165,共5页
现有的基础隔震理论大多沿用刚性地基假定,忽略土-结构相互作用。由于地基土的柔性和无限性,土-结构相互作用会对基础隔震体系的隔震机理产生直接影响。因此,考虑土-结构动力相互作用对隔震结构体系隔震效果影响的研究十分必要。本文把... 现有的基础隔震理论大多沿用刚性地基假定,忽略土-结构相互作用。由于地基土的柔性和无限性,土-结构相互作用会对基础隔震体系的隔震机理产生直接影响。因此,考虑土-结构动力相互作用对隔震结构体系隔震效果影响的研究十分必要。本文把地基土视为匀质、各向同性的黏弹性半空间,用等效双线型恢复力模型模拟铅芯橡胶支座的非线性,建立基础隔震体系单质点力学模型和运动方程。通过ANSYS软件进行数值模拟,用D-P材料考虑土的材料非线性,用接触单元模拟土与结构的接触非线性,分析土-结构动力相互作用对铅芯橡胶支座隔震效果的影响。 展开更多
关键词 铅芯橡胶支座 -结构相互作用 效果
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桩-土-桥相互作用对隔震连续梁桥地震响应的影响 被引量:13
13
作者 李黎 陈元坤 +1 位作者 杨金虎 叶志雄 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2010年第1期50-56,49,共8页
随着隔震技术在桥梁结构中的广泛应用,建立合理的桥梁模型进行隔震分析十分重要。以某连续钢箱梁桥为对象,建立了墩底固结不考虑桩土、M法桩和非线性有限元桩的三种桥梁模型,通过对这三种桥梁模型进行隔震前后的地震响应分析,以研究桩-... 随着隔震技术在桥梁结构中的广泛应用,建立合理的桥梁模型进行隔震分析十分重要。以某连续钢箱梁桥为对象,建立了墩底固结不考虑桩土、M法桩和非线性有限元桩的三种桥梁模型,通过对这三种桥梁模型进行隔震前后的地震响应分析,以研究桩-土-结构相互作用对不隔震和隔震桥梁的影响。研究表明:考虑桩-土相互作用对该桥梁隔震前、后的地震响应都具有较大的放大效应,非线性有限元桩桥梁模型的放大效应大于M法桩的桥梁模型;三种模型的隔震率相差不大,不考虑桩-土-桥梁结构相互作用不会对隔震率产生过大估计。 展开更多
关键词 连续梁桥 --桥相互作用 铅芯橡胶支座 时程分析
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土-结构动力相互作用对隔震结构影响的模态分析方法 被引量:7
14
作者 李海岭 葛修润 《振动与冲击》 EI CSCD 2000年第3期63-67,共5页
本文将频域模态分析方法推广到土 -结构动力相互作用对基础隔震结构的影响分析中。基于上部结构固定时具有正则振型的假设下 ,推导了地震激励作用下 ,土 -结构动力相互作用对基础隔震结构影响的频域模态分析的步骤。算例表明 ,采用低阶... 本文将频域模态分析方法推广到土 -结构动力相互作用对基础隔震结构的影响分析中。基于上部结构固定时具有正则振型的假设下 ,推导了地震激励作用下 ,土 -结构动力相互作用对基础隔震结构影响的频域模态分析的步骤。算例表明 ,采用低阶模态进行计算 ,得到较高精度的分析结果的同时 。 展开更多
关键词 -结构动力相互作用 模态分析 结构
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土-结构动力相互作用对橡胶支座隔震结构的影响 被引量:4
15
作者 张浦阳 王健 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期101-106,共6页
采用子结构法,建立了频域内土-结构动力相互作用下的橡胶支座隔震结构的分析模型及相应的运动方程,通过数值仿真2个具有埋置刚性基础的剪切型基础隔震结构的地震反应,并选用多种地基土,较为系统地分析计算了不同地基土参数组合下结构的... 采用子结构法,建立了频域内土-结构动力相互作用下的橡胶支座隔震结构的分析模型及相应的运动方程,通过数值仿真2个具有埋置刚性基础的剪切型基础隔震结构的地震反应,并选用多种地基土,较为系统地分析计算了不同地基土参数组合下结构的隔震效果和地震响应。结果表明,设置橡胶支座隔震层可以削弱土-结构动力相互作用对结构动力特性的影响,减小结构相对于场地运动的楼层位移和基底位移。同时,土-结构动力相互作用使橡胶支座隔震效果有所降低,且影响程度与上部结构刚度成正比,与地基土刚度成反比。 展开更多
关键词 -结构动力相互作用 橡胶 结构 动力刚度矩阵
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基于土-结构动力相互作用的结构隔震研究 被引量:1
16
作者 卢华喜 梁平英 +1 位作者 尚守平 朱志辉 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 2009年第1期25-30,共6页
利用土-结构动力相互作用中的地基隔震效应,提出换填地基进行结构隔震的新途径。依据成层地基中的单桩水平阻抗函数研究了土层动力特性对桩基阻抗的影响,指出在较坚硬场地上,只对桩身一定范围内的地基进行软化换填时,就可明显减弱桩基... 利用土-结构动力相互作用中的地基隔震效应,提出换填地基进行结构隔震的新途径。依据成层地基中的单桩水平阻抗函数研究了土层动力特性对桩基阻抗的影响,指出在较坚硬场地上,只对桩身一定范围内的地基进行软化换填时,就可明显减弱桩基阻抗作用,降低其传递给上部结构的地震作用,从而达到上部结构隔震的效果。算例表明这一隔震途径的可行性和合理性。 展开更多
关键词 -结构动力相互作用 动力阻抗 层换填
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基于土-结构相互作用的隔震连续梁桥的地震响应 被引量:2
17
作者 陈水生 马涌泉 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期5-11,共7页
以典型三跨隔震连续梁桥为工程背景,采用Bouc-Wen滞回恢复力模型,模拟LRB(lead rubber bearings)的力-位移非线性特性,建立了考虑土-结构相互作用的多质点系集中质量有限元计算模型,编制了运用Wilson-θ逐步积分法求解增量形式的土-结... 以典型三跨隔震连续梁桥为工程背景,采用Bouc-Wen滞回恢复力模型,模拟LRB(lead rubber bearings)的力-位移非线性特性,建立了考虑土-结构相互作用的多质点系集中质量有限元计算模型,编制了运用Wilson-θ逐步积分法求解增量形式的土-结构体系非线性运动方程的时程分析程序.利用程序并结合算例分别对考虑土-结构相互作用与按照墩底固结假设的两种桥梁模型进行了隔震前后的时程对比分析.结果表明:在Ⅰ、Ⅱ类场地土上,考虑土-结构相互作用与按照墩底固结假设相比,前者得到的地震响应峰值较大,但峰值相差不大.Ⅲ类场地上,前者的地震响应峰值比后者大得多,不能忽略土-结构相互作用的影响;在同一场地类型下,隔震率对是否考虑土-结构相互作用并不敏感,但Ⅰ、Ⅱ类场地上的隔震效果要明显优于Ⅲ类场地. 展开更多
关键词 -结构相互作用 连续梁桥 铅芯橡胶支座 响应
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考虑土-结构相互作用的隔震结构楼层反应谱分析(英文) 被引量:3
18
作者 曾奔 周福霖 徐忠根 《科学技术与工程》 2008年第14期3852-3857,共6页
非结构构件常在大震甚至中小地震中发生损坏或中断工作,造成巨大损失。目前主要是通过建立楼层反应谱来考虑非结构构件的安全和运作。通过模态分析对隔震体系进行解耦,并考虑与地基土相互作用的条件下,推导出非结构构件的运动方程,从而... 非结构构件常在大震甚至中小地震中发生损坏或中断工作,造成巨大损失。目前主要是通过建立楼层反应谱来考虑非结构构件的安全和运作。通过模态分析对隔震体系进行解耦,并考虑与地基土相互作用的条件下,推导出非结构构件的运动方程,从而建立楼层反应谱,并对不同性质的地基土、隔震装置和非结构构件中不同阻尼比对楼层响应的影响进行分析。结果表明,增加隔震装置并不一定能减小非结构构件的地震响应,对阻尼比较小且周期较长的非结构构件来说反而是不利的。 展开更多
关键词 -结构相互作用 基础 楼层反应谱
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采用滚动隔震的两种结构考虑土-结构相互作用影响研究 被引量:1
19
作者 隋杰英 章蓉 +1 位作者 孙晓东 刘文锋 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2014年第6期41-46,共6页
针对高烈度区采用滚动隔震的框架结构及框剪结构,研究考虑土-结构相互作用对于结构性能的影响,运用ANSYS有限元分析软件建立结构三维有限元模型,研究对比了不同场地类别下两种结构体系的动力特性及地震响应。结果表明,滚动隔震能有效降... 针对高烈度区采用滚动隔震的框架结构及框剪结构,研究考虑土-结构相互作用对于结构性能的影响,运用ANSYS有限元分析软件建立结构三维有限元模型,研究对比了不同场地类别下两种结构体系的动力特性及地震响应。结果表明,滚动隔震能有效降低结构的反应。在考虑土-结构相互作用后,两种结构体系自振周期、结构位移等都有一定的增大,框剪结构受到的影响更大。抗震分析时需要考虑土-结构相互作用的影响。 展开更多
关键词 滚珠装置 框架结构 框剪结构 -结构相互作用 效果
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滑移隔震结构考虑土-结构动力相互作用的动力分析 被引量:10
20
作者 李忠献 刘颖 王健 《工程抗震》 2004年第4期1-6,共6页
介绍了考虑土 结构动力相互作用的滑移隔震结构的动力分析方法。应用正交多项式系逼近连续型基底摩擦力函数 ,实现了基底摩擦力的傅立叶变换 ;然后利用地基土动力刚度矩阵 ,在频域内采用子结构法 ,建立了考虑土 结构动力相互作用的滑移... 介绍了考虑土 结构动力相互作用的滑移隔震结构的动力分析方法。应用正交多项式系逼近连续型基底摩擦力函数 ,实现了基底摩擦力的傅立叶变换 ;然后利用地基土动力刚度矩阵 ,在频域内采用子结构法 ,建立了考虑土 结构动力相互作用的滑移隔震结构的运动方程 ;通过数值仿真两个具有埋置刚性基础的剪切型滑移隔震结构的地震反应 ,分析了土 结构动力相互作用对滑移隔震结构地震反应的影响 ,以及上部结构刚度的不同引起相互作用影响程度的差异 ,从而得出结论 :考虑土 结构动力相互作用 ,会降低滑移隔震结构的隔震效果 ,其降低程度与上部结构的刚度成正比 ;能显著地减小隔震层的侧移 ,有利于地震时穿越隔震层的电路和管线等设备的保护。 展开更多
关键词 滑移结构 -结构动力相互作用 结构 动力刚度矩阵 反应
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