摩擦-彈簧三維復(fù)合隔震支座的參數(shù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.pdf

1、本文主要對(duì)一種摩擦—彈簧三維復(fù)合隔震(MTFGZ)支座進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)，并對(duì)該支座的構(gòu)造做了進(jìn)一步改善，以使其具有良好的抗拔與轉(zhuǎn)動(dòng)功能；最后，就該支座在單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中的應(yīng)用進(jìn)行了初步探討，分析了支座相關(guān)參數(shù)對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響，為MTFGZ支座在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用提供借鑒。具體研究工作和成果如下： (1)對(duì)MTFGZ支座進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)與分析，提出支座設(shè)計(jì)時(shí)彈簧選取及相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。首先歸納支座水平彈簧、豎向彈簧及支座整

2、體設(shè)計(jì)的流程，便于實(shí)際支座的設(shè)計(jì)與程序編制；接著，通過結(jié)合現(xiàn)有規(guī)格彈簧對(duì)支座的承載力、復(fù)位能力、水平與豎向理論隔震性能等進(jìn)行探討，結(jié)果表明彈簧的實(shí)際設(shè)計(jì)值與理論設(shè)計(jì)值相差不大；最后分析不同類型及組合彈簧對(duì)支座尺寸構(gòu)造及理論隔震性能的影響，并結(jié)合某一實(shí)際工程對(duì)支座進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，提出支座設(shè)計(jì)時(shí)彈簧類型及具體參數(shù)的選取準(zhǔn)則。 (2)對(duì)MTFGZ支座的構(gòu)造進(jìn)行適當(dāng)改善，使其具備良好的抗拔及轉(zhuǎn)動(dòng)功能。以前文參數(shù)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，對(duì)支座構(gòu)造做了進(jìn)

3、一步改善，通過改變支座的安裝過程及構(gòu)造設(shè)計(jì)使支座具備良好的抗拔及轉(zhuǎn)動(dòng)功能；結(jié)合ABAQUS有限元軟件，對(duì)MTFGZ支座的抗拔及抗沖擊性能進(jìn)行模擬分析。結(jié)果表明支座環(huán)形抗拔檔塊剛度大，限位作用明顯，改造后的支座具有較強(qiáng)的抗拔性能。 (3)對(duì)MTFGZ支座在單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔震研究，驗(yàn)證支座相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)的有效性并為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)隔震支座適用條件提出建議。通過選取某一單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，根據(jù)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)特征設(shè)計(jì)了MTFGZ支座；考慮

4、不同場(chǎng)地類別、不同地震波類型及不同地震動(dòng)輸入強(qiáng)度，對(duì)比分析隔震與非隔震結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)特征，驗(yàn)證了MTFGZ支座設(shè)計(jì)位移、設(shè)計(jì)周期的有效性，結(jié)果表明MTFGZ隔震效果顯著，但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮場(chǎng)地類別及地震波豎向主頻的影響。 (4)對(duì)MTFGZ支座在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中的隔震效果進(jìn)行參數(shù)分析，得出支座水平與豎向剛度解耦特性，并提出支座在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)應(yīng)用時(shí)相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)取值。以前文網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的隔震研究為基礎(chǔ)，考慮不同地震波類型及不同地震動(dòng)輸入強(qiáng)度結(jié)合支座