基礎(chǔ)隔震建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力時(shí)程分析的精細(xì)積分法.pdf

1、地震災(zāi)害嚴(yán)重威脅著人類生命、財(cái)產(chǎn)安全。而人類也正是在與地震斗爭(zhēng)的過程中不斷進(jìn)步，抗震理論與技術(shù)得以不斷發(fā)展和完善，各種新的防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)層出不窮。在這樣的背景下，基礎(chǔ)隔震技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生?；A(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)是指通過在基礎(chǔ)頂部與結(jié)構(gòu)底部設(shè)置隔震層，從而使結(jié)構(gòu)分為上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)兩部分。近些年來，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)應(yīng)用基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析計(jì)算和試驗(yàn)研究，研究表明，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，只要選擇合適的剛度和阻尼，結(jié)構(gòu)在地震動(dòng)下的加速度反應(yīng)大幅降低。由于

2、原理簡(jiǎn)單明了、造價(jià)低、減震效果好，隔震結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為了新世紀(jì)以來建筑結(jié)構(gòu)抗震的發(fā)展新趨勢(shì)。所以對(duì)采用基底隔震體系的結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文基于哈密頓理論，應(yīng)用動(dòng)力時(shí)程分析法來研究應(yīng)用疊層橡膠基礎(chǔ)的框架結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的變化過程。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)采用層剪切模型，通過計(jì)算得到了結(jié)構(gòu)的層抗推剛度后，再根據(jù)地震過程中中間樓層與上下兩樓層之間的運(yùn)動(dòng)方程關(guān)系，推導(dǎo)出了結(jié)構(gòu)的整體剛度矩陣。對(duì)于框架-剪力墻結(jié)

3、構(gòu)，其上部結(jié)構(gòu)采用并聯(lián)鐵摩辛柯梁模型，考慮地震作用下結(jié)構(gòu)的剪切變形和彎曲變形，基于哈密頓體系和精細(xì)積分法導(dǎo)出層單元?jiǎng)偠染仃?，?yīng)用有限元法集成上部結(jié)構(gòu)整體剛度矩陣。應(yīng)用達(dá)朗貝爾原理分別列出地震動(dòng)下上部結(jié)構(gòu)和隔震層的運(yùn)動(dòng)方程，再利用數(shù)值代換的方法將兩方程合并成同一方程。最后，采用動(dòng)力時(shí)程分析的精細(xì)積分法并用MATLAB語言編制相應(yīng)程序?qū)こ虒?shí)例進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析，求得高精度的地震響應(yīng)值。結(jié)果表明，基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的層