二維周期性結(jié)構(gòu)帶隙計算的有限元法.pdf

1、傳統(tǒng)的基礎(chǔ)隔震建筑通過在結(jié)構(gòu)底部和基礎(chǔ)之間增加隔震體系達到隔震效果，其原理在于延長結(jié)構(gòu)自振周期?；谥芷诮Y(jié)構(gòu)中存在頻率帶隙這一特性，本文提出了一種全新的隔震設(shè)想，它通過采用周期性基礎(chǔ)實現(xiàn)，使得一定頻率范圍內(nèi)的地震波不能通過基礎(chǔ)，從而達到隔震效果。由于地震作用下一階振型對結(jié)構(gòu)的動力響應貢獻最大，因此本設(shè)想的關(guān)鍵在于實現(xiàn)與結(jié)構(gòu)基頻相對應的低頻帶隙。鑒于此，本文對周期結(jié)構(gòu)的帶隙特性進行了數(shù)值分析，主要內(nèi)容包括： 1、為了實現(xiàn)低頻帶隙，

2、研究了大尺寸晶格常數(shù)下，由包覆橡膠的鋼柱正方形排列在混凝土基體中形成的局域共振型二維周期結(jié)構(gòu)，分析了各種物理參數(shù)（如密度、彈性模量）和幾何參數(shù)（如填充系數(shù)、芯體半徑和包覆層厚度之比等）對第一頻率帶隙的影響。 2、基于Bloch-Floquet定理，通過引入周期邊界條件，拓展了經(jīng)典板理論，推導出有限單元法計算周期薄板彎曲振動帶隙的公式，并編制了Matlab計算程序。與傳統(tǒng)平面波展開法的對比證明本方法具有更好的精度和收斂性。利用本方