減震與隔震集成技術在立體鋼管拱桁架結構體系中的應用研究.pdf

1、從古至今，地震都是對人類生活帶來威脅的最嚴重的自然災害之一。改革開放以來，全國各地涌現了建設狂潮，隨著建筑水平的越來越高，建筑形式各式各樣，對結構的安全程度有了一個很大的挑戰(zhàn)。在這個倡導低碳、節(jié)能的時代，通過增加用鋼量來增加結構的強度，既浪費成本，還使結構更為笨重，失去了其特有的美感。于是乎，減震技術呼之即出.不過，作為一種新興產業(yè)，減震技術的研究水平還很不成熟，特別是在大跨度空間鋼結構中的應用還十分稀少，因此本文以60m跨三心圓立體鋼

2、管拱桁架結構體系為對象，采取減震、隔震和減震加隔震三種降低地震響應的技術方案，研究在三向地震波作用下該結構體系彈塑性動力響應性能的變化規(guī)律，為在大跨空間結構中推廣應用隔震與減震技術提供研究基礎。
　　 論文的主要研究內容為:(1)描述地震給人類生命安全帶來的巨大影響和減震隔震技術從理論到實踐的發(fā)展過程和現狀，分析國內外隔震、耗能減震技術在建筑領域的應用情況，根據建筑物減震隔震中的優(yōu)點及其未來的發(fā)展方向確定本文的主要研究內容;根據

3、建筑物減震技術的基本原理，論述鉛芯橡膠支座以及防屈曲支撐阻尼單元的基本力學性能，為第四章隔震耗能減震結構的動力分析提供理論基礎。
　　 (2)文中，首先運用3d3s軟件對60m跨三心圓立體鋼管拱桁架的模型進行了設計，并對其進行了彈性分析。采用SAP2000對60m跨三心圓立體鋼管拱桁架進行了彈塑性動力的分析，選取了適合Ⅲ類場地的EMC波、Hollywood波、和SH人工波，將其沿三向分別作用于結構，通過逐步增大地震波的加速度峰值

4、的方法，記錄了桿件的最大節(jié)點位移，關鍵桿件軸力響應，以及桿件進入塑性發(fā)展程度以及比例，同時考慮材料及幾何非線性，研究其延性指標及破壞形態(tài)。
　　 (3)本文建立了三種減震模型與原結構進行對比分析，分別為添加了鉛鋅橡膠隔震支座的減震模型1，添加了防屈曲耗能阻尼支撐單元的減震模型2以及同時添加了鉛鋅橡膠隔震支座和防屈曲耗能阻尼支撐單元的減震模型3，采用時程分析方法對比分析研究原結構以及三種減震結構的失效機理和破壞形態(tài)，從而來分析減震

5、結構的減震效果。
　　 研究取得的主要結論為:
　　 (1)在結構運用了減震技術之后，結構桿件進入塑性階段的加速度峰值得到了明顯的延遲，從原來的350gal左右最多延遲到740gal左右，結構的周期得到了顯著的提高，相比于原非減震結構，減震結構模型承載能力最小提高59.4％最高可以達到161％之多，減震效果明顯。
　　 (2)經過對比分析，四種結構的破壞機理大體一致，都是在破壞界限處通過小的加速度峰值的增加，結構