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| 本文以双层柱面网壳和钢结构拱的组合(拱支双层柱面网壳)为研究对象,研究了粘滞阻尼器和铅芯橡胶支座对该类结构的减震和隔震作用,进行了一系列消能减震、隔震参数分析,归纳了影响减震效果的主要规律,为以后进行更深入的减震隔震理论和试验研究提供了参照数据。本文主要研究内容和成果如下:介绍了消能减震隔震技术理论及其在空间结构中的应用现状,阐述了粘滞阻尼器和橡胶支座,铅芯橡胶支座的基本构造、影响因素、计算模型及减震、隔震原理;简述了消能结构基于性能的抗震设计原则。大跨空间结构整体刚度大,属于多重超静定结构,针对以前的研究经验和沈世钊,张毅刚等专家学者的研究成果,说明在地震作用发生时,常常只有极少数的杆件发生破坏,只有局部杆件进入非线性状态,考虑结构消能构件的局部非线性的时程分析法能很好的用于大跨度空间结构的耗能分析,最终选用快速非线性分析(FNA)时程分析法对结构进行动力弹塑性分析;运用AUTOCAD和浙江大学MST建立拱支双层柱面网壳结构的几何模型,并对之进行静力分析和杆件的优化,之后通过通用有限元软件SAP研究其在三向地震波作用下的动力响应,根据结构的动力响应特点,提出振型组合法并用之指导粘滞阻尼器的布置。从而找到一种从模态入手的添加粘滞阻尼器的方法,并对此方法进行验证,证明此种方法是一种行之有效的方法。研究铅芯橡胶支座对此种结构形式的隔震效果,并与粘滞阻尼器联合应用于拱支空间结构,研究在减震和隔震双重作用下,结构的动力响应。并最终确定粘滞阻尼器和铅芯橡胶支座的减震、隔震方案,使之有比较好的经济效果和动力响应控制效果。研究粘滞阻尼器参数和铅芯橡胶支座的减震隔震效果并对其进行分析。本文根据消能减震、隔震参数对减震效果影响的变化规律,提出了适合拱支双层柱面网壳的组合结构采用粘滞阻尼器和橡胶支座进行消能减震、隔震的布置方案,对实际工程应用具有一定的参考意义。 |
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机械设计
