强震下基础隔震结构软碰撞防护研究

1

作者 金建敏 刘彦辉 +1 位作者 陈鹏 周惠蒙 《世界地震工程》 北大核心 2025年第1期165-174,共10页

针对基础隔震结构在超罕遇地震的强震作用下隔震层位移超限问题,采用已有弹性软碰撞防护装置和所研发的弹塑性软碰撞防护装置。考虑上部结构非线性,建立设置两类软碰撞防护装置的基础隔震结构模型,进行不同地震设防水准地震作用下设置... 针对基础隔震结构在超罕遇地震的强震作用下隔震层位移超限问题,采用已有弹性软碰撞防护装置和所研发的弹塑性软碰撞防护装置。考虑上部结构非线性,建立设置两类软碰撞防护装置的基础隔震结构模型,进行不同地震设防水准地震作用下设置两类软碰撞防护装置的基础隔震结构的非线性时程分析,研究不同防护距离、不同力学性能参数的弹性及弹塑性软碰撞防护装置对隔震层限位效果及上部结构地震响应的影响。结果表明:在超罕遇地震的强震作用下,两类软碰撞防护装置均可起到限制隔震层位移的作用;与仅能为隔震层附加刚度的弹性软碰撞装置相比较,能够为隔震层同时附加刚度和阻尼力的弹塑性软碰撞防护装置,隔震层限位效果和上部结构层间位移角响应控制效果均较优。合理设置弹性及弹塑性软碰撞防护装置,在将隔震层位移限制在规范限值以内的同时,上部结构最大加速度可限制在地震波输入峰值50%以下,确保基础隔震结构发挥正常的隔震功能。 展开更多

关键词 基础隔震结构 隔震层位移 软碰撞防护 限位效果 地震响应

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高烈度地区高层基础隔震结构模型振动台试验研究

2

作者 许航莉 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第5期62-70,共9页

高层基础隔震结构在我国高烈度地区城市应用前景广阔,开展此类型结构地震反应研究十分必要。以一幢典型办公楼为原型,开展1/15缩尺地震模拟振动台试验,通过不同地震波输入,获得模型结构的动力特性、绝对加速度响应、层间位移响应及隔震... 高层基础隔震结构在我国高烈度地区城市应用前景广阔,开展此类型结构地震反应研究十分必要。以一幢典型办公楼为原型,开展1/15缩尺地震模拟振动台试验,通过不同地震波输入,获得模型结构的动力特性、绝对加速度响应、层间位移响应及隔震层响应等参数,并对结构高层部分特殊的突变放大现象进行分析。结果表明:高层基础隔震结构总体具有良好的耗能能力及减震性能;结构可能存在由于高层部分自振频率与整体结构某高阶频率相同而产生的高阶效应,同时高阶效应可能由于结构高层部分自振频率与场地卓越频率相近而愈发强烈;高阶效应使得隔震层上部结构突变处在罕遇地震作用下超越弹塑性层间位移角,同时加剧提离摇摆效应,带动隔震支座受拉超限,需采取振动控制措施以抑制高阶效应。 展开更多

关键词 高层基础隔震 振动台试验 高阶效应 地震响应

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基础隔震减小建筑顶部附属物动力反应的原理分析 被引量：3

3

作者 赵斌 吴敏哲 梅占馨 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 1999年第3期225-228,共4页

讨论基础隔震对建筑物顶部附属物动力反应的影响．通过应用动力学基本原理进行系统分析和地震反应算例，指出基础隔震对减小附属物动力反应作用明显．在此基础上，给出了评价附属结构动力放大作用的基本公式及其实用设计方法．

关键词 附属结构 基础隔震 动力反应 建筑

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双向耦合地震作用下的混合控制结构研究 被引量：11

4

作者 张延年 刘剑平 +2 位作者 李艺 董锦坤 朱朝艳 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2006年第1期1-6,共6页

目的为了改善滑移隔震结构的减震效果和适用范围,研究双向耦合地震作用对控振结构的影响.方法提出3种磁流变阻尼器(MRD)与滑移隔震混合方案,建立了双向耦合地震作用下MRD与滑移隔震混合控制结构的动力分析模型,推导出其运动微分方程,采... 目的为了改善滑移隔震结构的减震效果和适用范围,研究双向耦合地震作用对控振结构的影响.方法提出3种磁流变阻尼器(MRD)与滑移隔震混合方案,建立了双向耦合地震作用下MRD与滑移隔震混合控制结构的动力分析模型,推导出其运动微分方程,采用瞬时最优控制算法对6层MRD与滑移隔震混合控制结构进行地震反应分析.结果MRD与滑移隔震混合结构的3种混合方案在3种工况荷载作用下的相对加速度峰值、相对速度峰值、相对位移峰值和层间剪力峰值分别比3种工况下的滑移隔震结构有不同程度的降低.结论当考虑竖向地震作用存在时,随着竖向地震作用的加大,结构的地震反应有小幅度地增加,但各种结构方案都具有良好地减振效果。各混合方案在各种工况下的各种地震反应均得到了更好地控制,而混合方案3的控制效果更加明显. 展开更多

关键词 混合控制 滑移隔震结构 MRD 耦合地震作用

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高层隔震和非隔震结构振动台试验对比 被引量：4

5

作者 李昌平 刘伟庆 +2 位作者 王曙光 杜东升 王海 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期6-10,40,共6页

通过高层隔震和非隔震结构的模型振动台对比试验,研究高层隔震结构的地震反应特性、隔震效果以及减震机制。结果表明:高层隔震结构的楼层加速度、层间位移反应比非隔震结构明显降低,隔震效果明显;在高宽比为4的情况下,试验隔震支座未进... 通过高层隔震和非隔震结构的模型振动台对比试验,研究高层隔震结构的地震反应特性、隔震效果以及减震机制。结果表明:高层隔震结构的楼层加速度、层间位移反应比非隔震结构明显降低,隔震效果明显;在高宽比为4的情况下,试验隔震支座未进入受拉状态;高阶振型对非隔震结构的影响程度远大于隔震结构的情况,隔震降低了结构基本振型反应的同时有效抑制了高层结构高阶振型的反应,这成为长周期高层隔震结构仍然能够取得较好隔震效果的主要原因。 展开更多

关键词 基础隔震 振动台试验 高层隔震结构 地震反应 隔震效果

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基础隔震对结构鞭梢效应的控制作用分析 被引量：2

6

作者 黄建文 赵斌 高兑现 《西安矿业学院学报》 CAS 1999年第3期212-216,共5页

介绍基础隔震减小建筑结构鞭梢效应的原理，阐明产生鞭梢效应的条件及基础隔震对结构地震反应和鞭梢效应的控制作用分析。本文对一容易产生鞭梢效应的多自由度结构系统进行了动力对比分析。

关键词 基础隔震方法 鞭梢效应 多自由度结构 动力对比分析 地震反应过程 力学模型 运动方程

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双向耦合地震作用下滑移隔震结构振动控制及其优化研究 被引量：11

7

作者 张延年 李宏男 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第1期141-146,共6页

目前,滑移隔震结构的分析通常只考虑水平地震动而不考虑竖向地震动的影响,有关多向地震动及其相关性的研究也很少。水平与竖向地面运动具有相关性,从而影响控制效果,因此对双向耦合地震作用下滑移隔震结构模型的理论进行研究,建立动力... 目前,滑移隔震结构的分析通常只考虑水平地震动而不考虑竖向地震动的影响,有关多向地震动及其相关性的研究也很少。水平与竖向地面运动具有相关性,从而影响控制效果,因此对双向耦合地震作用下滑移隔震结构模型的理论进行研究,建立动力分析模型并得出运动微分方程。以6层滑移隔震结构为例,对其进行地震反应分析。研究表明,在考虑竖向地震作用的情况下,滑移隔震结构也具有良好的控制作用,但是竖向地震作用的存在使结构的地震反应有不同程度的增加,其增量随着竖向地震作用的增加而增加。因此,在高烈度地区的滑移隔震结构应该考虑竖向地震作用对结构的影响。建立滑移隔震装置的参数优化设计模型,采用IHGA程序对结构的重要参数进行优化设计。结果表明,滑移隔震结构在各种工况下的各项地震反应均得到更好的控制。 展开更多

关键词 结构振动控制 滑移隔震结构 耦合地震作用 结构优化 改进遗传算法 混合遗传算法

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空间非对称框架结构偏心扭转地震反应的控制 被引量：5

8

作者 张俊发 杨迪雄 +1 位作者 刘云贺 文波 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 2002年第4期349-353,共5页

首先根据空间非对称框架结构的特点以及实施扭转振动控制的要求 ,采用当前发展较为成熟的 RB(叠层橡胶支座 )和 LRB(叠层铅芯橡胶支座 )作为调控隔震元件 ,建立了一种空间杆系—层间计算模型。作者开发了多维地震动输入下的三维线性、... 首先根据空间非对称框架结构的特点以及实施扭转振动控制的要求 ,采用当前发展较为成熟的 RB(叠层橡胶支座 )和 LRB(叠层铅芯橡胶支座 )作为调控隔震元件 ,建立了一种空间杆系—层间计算模型。作者开发了多维地震动输入下的三维线性、非线性动力时程分析程序 ,对一典型多层非对称框架结构采用传统非隔震和基础隔震方案 ,水平输入地震波 ,进行了一系列的平动—扭转耦联地震反应对比分析 .结果表明 ,通过设置隔震支座 。 展开更多

关键词 多层非对称框架结构 偏心扭转效应控制 基础隔震 三维非线性时程分析

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考虑竖向地震作用的LRB隔震结构优化设计 被引量：1

9

作者 张延年 郭鹏飞 +1 位作者 董锦坤 朱朝艳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期190-193,共4页

为了研究竖向地震作用对LRB隔震结构的影响,并改善其隔震效果,建立了耦合地震作用下LRB隔震结构的地震反应分析模型并推导出运动微分方程.以7层LRB隔震结构为例进行地震反应分析,研究结果表明当考虑竖向地震作用时,LRB隔震结构仍具有良... 为了研究竖向地震作用对LRB隔震结构的影响,并改善其隔震效果,建立了耦合地震作用下LRB隔震结构的地震反应分析模型并推导出运动微分方程.以7层LRB隔震结构为例进行地震反应分析,研究结果表明当考虑竖向地震作用时,LRB隔震结构仍具有良好的隔震效果,但地震反应有不同程度的增加,且其增量随着竖向地震作用的增加而增加.建立LRB隔震装置的参数优化设计模型,采用IHGA程序对结构的进行优化设计.结果表明,LRB隔震结构在各种工况下的各项地震反应均得到更好地控制. 展开更多

关键词 结构振动控制 LRB隔震结构 耦合地震作用 结构优化 遗传算法

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偏心多塔结构同基础隔震效果分析 被引量：1

10

作者 袁正国 王焕定 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第6期230-235,共6页

偏心隔震结构在地震动作用下,除发生平动外,还将发生平-扭耦联的反应,从而使震害加重,尤其是隔震层较易发生破坏。本文利用自行编制的分析程序,对偏心多塔隔震结构进行了数值分析,在此基础上,提出偏心多塔结构同基础隔震的设计方案。数... 偏心隔震结构在地震动作用下,除发生平动外,还将发生平-扭耦联的反应,从而使震害加重,尤其是隔震层较易发生破坏。本文利用自行编制的分析程序,对偏心多塔隔震结构进行了数值分析,在此基础上,提出偏心多塔结构同基础隔震的设计方案。数值模拟计算结果表明,对偏心单塔隔震结构,在地震作用下采用多塔同基础隔震的方案,能大幅度降低结构隔震层的扭转反应,其中最大扭转加速度最少降低55%,最大扭转角最少降低84%。可见,在条件许可时,将相邻偏心单塔结构采用同基础隔震的方案,对提高隔震效果是有利的。 展开更多

关键词 偏心结构 多塔 同基础隔震 隔震效果

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基础隔震体系隔震效果评价方法 被引量：1

11

作者 马克俭 柳炳康 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1998年第S1期23-27,共5页

基底隔震技术目前已逐步得到应用,为了避免滑动减震的盲目性,需要预先判断结构的减震效果,针对以剪切变形为主的多层和中高层基底隔震体系,提出了以隔震系数定量评价结构隔震效果,并给出了隔震系数计算方法。

关键词 基底隔震 剪切型结构 隔震效果 隔震系数

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混合控制结构的多维动力分析与优化设计 被引量：2

12

作者 张延年 李宏男 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期8-15,共8页

为了改善滑移隔震结构的减震效果,并研究双向耦合地震作用对减震效果的影响。提出3种磁流变阻尼器(MRD)与滑移隔震混合方案,建立双向耦合地震作用下MRD与滑移隔震混合控制结构的动力分析模型,对6层MRD与滑移隔震混合控制结构进行地震反... 为了改善滑移隔震结构的减震效果,并研究双向耦合地震作用对减震效果的影响。提出3种磁流变阻尼器(MRD)与滑移隔震混合方案,建立双向耦合地震作用下MRD与滑移隔震混合控制结构的动力分析模型,对6层MRD与滑移隔震混合控制结构进行地震反应分析。结果表明3种混合方案在不同工况荷载作用下的相对加速度峰值、相对速度峰值、相对位移峰值和层间剪力峰值分别比滑移隔震结构有不同程度的降低。当考虑竖向地震作用的存在时,随着竖向地震作用的增大,结构的地震反应有小幅度的增加,但各混合方案在各种工况下的各项地震反应均得到较好的控制,而混合方案3的控制效果更加明显。建立MRD与滑移隔震混合控制结构优化设计模型,采用IHGA程序对混合方案3进行优化设计。结果表明,MRD与滑移隔震混合控制结构的各项地震反应均得到更好的控制。 展开更多

关键词 混合控制 滑移隔震结构 MRD 耦合地震作用 结构优化 改进遗传算法 混合遗传算法

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某超长隔震结构建造过程非载荷变形模拟与监测 被引量：8

13

作者 杜永峰 杜英满 陈斌 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2014年第1期91-97,共7页

针对超长复杂隔震结构在建造过程中出现的非载荷变形问题,考虑混凝土收缩应变和当量温差,对该类结构在建造过程中的温度效应进行有限元模拟,并对结构建造过程中由于温度变化和混凝土收缩导致橡胶隔震支座非载荷变形进行现场监测。通过... 针对超长复杂隔震结构在建造过程中出现的非载荷变形问题,考虑混凝土收缩应变和当量温差,对该类结构在建造过程中的温度效应进行有限元模拟,并对结构建造过程中由于温度变化和混凝土收缩导致橡胶隔震支座非载荷变形进行现场监测。通过数据对比分析,表明有限元模拟和现场监测结果基本吻合。结合某平面不规则超长隔震实际工程,总结了隔震支座变形和结构内力变化规律,探讨该结构在最不利温差工况下的隔震支座变形、底板的变形和内力,可以为超长隔震结构的设计和施工提供参考。 展开更多

关键词 平面不规则结构 隔震结构 非载荷变形 变形监测 温度效应

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多维近断层地震对RC框架结构抗震性能的影响 被引量：2

14

作者 陈艳 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2014年第4期36-43,共8页

近断层地震较远场地震具有显著的脉冲效应、上下盘效应和破裂方向效应,对结构有强大的破坏作用。本文采用ANSYS有限元软件模拟了4层钢筋混凝土(RC)框架非隔震和隔震结构,分析其在近断层水平地震单独作用和水平、竖向地震共同作用下的动... 近断层地震较远场地震具有显著的脉冲效应、上下盘效应和破裂方向效应,对结构有强大的破坏作用。本文采用ANSYS有限元软件模拟了4层钢筋混凝土(RC)框架非隔震和隔震结构,分析其在近断层水平地震单独作用和水平、竖向地震共同作用下的动力响应。研究表明,结构在水平、竖向地震共同作用下的层间位移和顶层加速度反应较水平地震单独作用下的反应要大,并且在近断层脉冲地震作用下竖向地震对隔震结构的影响大于对非隔震结构的影响,因而,进行近断层地震作用下的抗震分析时应考虑竖向地震作用。 展开更多

关键词 近断层地震 竖向地震 隔震结构 脉冲效应 远场地震

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基础隔震高层建筑影响因素的理论分析 被引量：1

15

作者 康锦霞 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2012年第6期55-62,共8页

对采用基础隔震的高层建筑进行了三维有限元分析计算,研究了不同结构体系、双向地震作用、P-Δ效应以及加速度反应等对基础隔震高层建筑的影响。通过以上的研究,得出了结论:同一结构体系在相同地震波作用下,隔震结构的层间剪力比非隔震... 对采用基础隔震的高层建筑进行了三维有限元分析计算,研究了不同结构体系、双向地震作用、P-Δ效应以及加速度反应等对基础隔震高层建筑的影响。通过以上的研究,得出了结论:同一结构体系在相同地震波作用下,隔震结构的层间剪力比非隔震结构的层间剪力减小一个数量等级;不同结构体系在相同地震波作用下,隔震结构的位移随层数的变化趋势不一致;同一结构在不同地震波作用下,建筑物的地震反应相差较大;在建筑物中某些构件需要考虑双向地震波作用效应;隔震建筑物可以不考虑P-Δ效应;高层隔震建筑物的加速度反应不同于非隔震建筑物的加速度反应。结果表明,基础隔震技术可以应用于高层建筑。 展开更多

关键词 高层建筑 结构体系 基础隔震 双向地震波 P-Δ效应 加速度反应

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考虑轴向效应的铅芯橡胶支座模型

16

作者 魏德敏 仝运来 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1-5,共5页

基于常规的铅芯橡胶支座模型,提出一种考虑轴向效应的新模型.该模型可以实现单向模型与双向模型之间的相互转化.通过对该模型在三向简谐荷载作用下的响应分析,探讨了铅芯橡胶支座考虑轴向效应时的力学性能.结果表明:双向模型的恢复力-... 基于常规的铅芯橡胶支座模型,提出一种考虑轴向效应的新模型.该模型可以实现单向模型与双向模型之间的相互转化.通过对该模型在三向简谐荷载作用下的响应分析,探讨了铅芯橡胶支座考虑轴向效应时的力学性能.结果表明:双向模型的恢复力-位移曲线与单轴时有较大差别;轴向荷载不变时,屈服力随支座剪应变的增大而减小;剪应变不变时,屈服力随轴向荷载的增大而增大. 展开更多

关键词 轴向效应 铅芯橡胶支座 基础隔震结构 三向简谐荷载

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环境激励下基础隔震结构时变模态频率的温度效应 被引量：4

17

作者 郑文智 王浩 +1 位作者 杜永峰 茅建校 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期999-1005,共7页

基于实测隔震层温度和结构加速度响应数据,分析了环境温度对基础隔震结构模态频率的影响规律.首先,采用小波变换方法识别了基础隔震结构时变模态频率;然后,分别采用单自由度简化模型和双自由度简化模型推导了环境温度对基础隔震结构模... 基于实测隔震层温度和结构加速度响应数据,分析了环境温度对基础隔震结构模态频率的影响规律.首先,采用小波变换方法识别了基础隔震结构时变模态频率;然后,分别采用单自由度简化模型和双自由度简化模型推导了环境温度对基础隔震结构模态频率的影响机理,对基础隔震结构模态频率与隔震层温度进行了相关性分析,提出温度对模态频率的影响系数,量化了隔震层温度对隔震结构模态频率的影响,并结合隔震支座温度相关性试验,对相关性分析结果进行了验证;最后,通过参数回归分析,提出模态频率与温度的相关性模型,并给出了温度对基础隔震结构模态频率的影响系数曲线.结果表明,实测温度影响系数曲线与隔震支座温度相关性试验结果表现出较好的一致性,可为基础隔震结构的性能评估提供可靠依据. 展开更多

关键词 基础隔震结构 结构健康监测 小波变换 时变模态频率 温度效应

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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

18

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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基于全寿命周期的隔震结构整体性优化 被引量：1

19

作者 段博洋 朱杰江 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1053-1067,共15页

现行规范的抗震设防目标已经不能完全满足目前的结构抗震要求.作为现行规范的延续与发展,基于性能的抗震设计方法已逐步被人们所接受.成本-效益准则是基于性能抗震设计的一项重要原则.首先,根据基础隔震结构的设计特点,采用免疫遗传算... 现行规范的抗震设防目标已经不能完全满足目前的结构抗震要求.作为现行规范的延续与发展,基于性能的抗震设计方法已逐步被人们所接受.成本-效益准则是基于性能抗震设计的一项重要原则.首先,根据基础隔震结构的设计特点,采用免疫遗传算法来研究基于成本-效益准则的隔震结构参数优化问题;其次,在隔震设计中同时考虑结构的初始造价、损失费用和维修费用,对隔震结构进行整体性的优化设计;最后,通过一个优化算例得到了造价最低的隔震结构布置方案,并验证了隔震结构比传统抗震结构在全寿命周期内更具优势. 展开更多

关键词 基础隔震结构 基于性能的抗震设计 成本-效益准则 免疫遗传算法 整体性优化

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近断层地震动对电厂主厂房的地震响应影响分析 被引量：6

20

作者 戴靠山 周裕洲 +2 位作者 李波 钱雨凡 王健泽 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2020年第4期8-16,共9页

以某电厂主厂房为研究对象,以远断层地震动、近断层非脉冲地震动和近断层脉冲型地震动三组不同地震动作为输入,对主厂房钢支撑框排架结构开展弹塑性分析。对最大层间位移角、柱的残余位移、基底剪力等指标在不同地震强度下进行了统计对... 以某电厂主厂房为研究对象,以远断层地震动、近断层非脉冲地震动和近断层脉冲型地震动三组不同地震动作为输入,对主厂房钢支撑框排架结构开展弹塑性分析。对最大层间位移角、柱的残余位移、基底剪力等指标在不同地震强度下进行了统计对比。研究发现,在设防地震作用下,三类地震动引起结构响应差异不明显;在罕遇地震作用下,近断层脉冲型地震动引起的结构响应与远断层和近断层非脉冲地震动引起的结构响应差异显著。研究工作对电力厂房在近断层脉冲型地震动下的响应进行分析研究,通过对比说明考虑近断层脉冲型地震动对于电力厂房结构抗震分析的重要性。 展开更多

关键词 电厂主厂房 近断层脉冲型地震动 层间位移角 基底剪力 鞭鞘效应 残余位移

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