鉛芯橡膠隔震支座單元開發(fā)與應(yīng)用研究

《鉛芯橡膠隔震支座單元開發(fā)與應(yīng)用研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。

1、學校代碼：10286分類號：TU352.1密級：公開UDC：624學號：150981鉛芯橡膠隔震支座單元開發(fā)與應(yīng)用研究研究生姓名：周通導師姓名：李愛群教授申請學位類別工學碩士學位授予單位東南大學一級學科名稱土木工程論文答辯日期2018年6月6日二級學科名稱防災(zāi)減災(zāi)工程及防護工程學位授予日期2018年月日答辯委員會主席左曉寶評閱人S005108-1S005108-22018年6月7日碩士學位論文鉛芯橡膠隔震支座單元開發(fā)與應(yīng)用研究專業(yè)名稱：土木工程研究生姓名：周通導師姓名：李愛群教授本論文獲國家重點研發(fā)計劃重點專項(2017YFC0703602)和國家自然科學基金項

2、目(51278104)資助。IMPLEMENTATIONANDAPPLICATIONSTUDYOFLEAD-RUBBERSEISMICISOLATIONBEARINGSADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZHOUTongSupervisedbyProf.LIAi-qunSchoolofCivilEngineeringSoutheastUniversityApril2018東南大學學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我

3、個人在導師指導下進行的研宄工作及取得的研宄成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研宂成果，也不包含為獲得東南大學或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研宄所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。牙丄了：：研宄生簽名一日期．／句東南大學學位論文使用授權(quán)聲明東南大學、中國科學技術(shù)信息研宂所、國家圖書館、《中國學術(shù)期刊（光盤版）》電子雜志社有限公司、萬方數(shù)據(jù)電子出版社、北京萬方數(shù)據(jù)股份有限公司有權(quán)保留本人所送交學位，可以采用影印論文的復(fù)印件和電

4、子文檔、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被査閱和借閱，可以公布（包括以電子信息形式刊登）論文的全部內(nèi)容或中、英文摘要等部分內(nèi)容。論文的公布（包括以電子信息形式刊登）授權(quán)東南大學研宄生院辦理。：期丨以研宄生簽名成直導師簽名：喊＾＞＾：＞／摘要摘要結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)在工程實踐中得到了廣泛關(guān)注和迅速發(fā)展，成為有效改善結(jié)構(gòu)性態(tài)、提高結(jié)構(gòu)安全性和增強結(jié)構(gòu)功能性的重要手段，鉛芯橡膠支座是目前應(yīng)用最為廣泛的隔震裝置之一。本文以鉛芯橡膠隔震支座的單元數(shù)值模型開發(fā)與結(jié)構(gòu)隔震分析為研究核心，從支

5、座壓剪狀態(tài)下界限承載性能、單元模型的開發(fā)及驗證、近場向前方向性地震動隨機建模型與合成方法、隔震結(jié)構(gòu)整體層次的易損性評估這四個方面進行了較為系統(tǒng)的研究。主要研究工作及成果如下：(1)鉛芯橡膠支座壓剪狀態(tài)下界限承載性能的數(shù)值研究定量描述支座壓剪狀態(tài)下失效模式對于其在地震作用下的性能評估至關(guān)重要。首先，本章基于有效剪切模量Geff的概念并結(jié)合支座彎曲模量Eb的三個不同簡化公式推導了支座的初始臨界承載力Pcr,0，與現(xiàn)有Pcr,0試驗結(jié)果對比以評估它們的準確性；隨后，建立了支座的三維有限元實體模型并根據(jù)支座臨界承載力-側(cè)移試驗結(jié)果驗證了模型的合理性；基于此，給定了支座剪

6、切破壞的定量標準，針對支座壓剪狀態(tài)下的界限性能進行了參數(shù)化研究。結(jié)果表明，當綜合考慮Geff和基于pressuresolution的Eb簡化公式這兩者時，能夠較好地估計支座的Pcr,0；支座的內(nèi)外徑比值對于支座臨界承載力-側(cè)移關(guān)系的影響較小，且重疊面積法能夠較合理地描述支座臨界承載力隨側(cè)移的變化關(guān)系；支座的失穩(wěn)破壞與剪切破壞兩種破壞模式發(fā)生的先后順序主要取決于第二形狀系數(shù)S2；此外，當S2保持不變時，隨著第一形狀系數(shù)S1的增加，支座的極限剪切變形能力有所提高。(2)鉛芯橡膠支座單元模型的開發(fā)及驗證研究為實現(xiàn)隔震結(jié)構(gòu)的整體精細化分析，本章基于OpenSees開發(fā)了

7、鉛芯橡膠支座的單元模型，在水平方向上綜合考慮了支座雙向耦合效應(yīng)及屈服后剪切剛度隨豎向荷載的變化效應(yīng)；在豎直方向上計入側(cè)移對于壓縮剛度、臨界承載力的影響，并考慮了支座拉伸方向上累積損傷、強度退化等力學性能。為驗證單元模型的有效性，分別針對靜力水平雙向位移控制試驗、靜力循環(huán)拉伸試驗及隔震橋梁振動臺試驗進行了模擬分析。結(jié)果表明，本單元模型能夠較為合理地模擬支座各個方向上的主要力學特性，在單元內(nèi)部考慮支座力學性能的變化效應(yīng)可以較為準確地反映其在地震作用下的響應(yīng)，為進一步開展隔震支座失效模式識別及隔震結(jié)構(gòu)易損性分析奠定基礎(chǔ)。(3)近場向前方向性地震動隨機建模與合成研究近場

8、向前方向性地震動對于長周