近斷層地震作用下隔震結(jié)構(gòu)的損傷模式與控制.pdf

1、隔震作為一種行之有效的結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)，在工程結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用，但震害經(jīng)驗表明隔震結(jié)構(gòu)在強震作用下可能會遭受一定程度的損傷。同時，近斷層脈沖型地震動作為一種危害極大的特殊地震動值得大家特別關(guān)注。目前國內(nèi)外學(xué)者對隔震結(jié)構(gòu)進行了一系列的研究，但隔震結(jié)構(gòu)在近斷層脈沖型地震動作用下的損傷與控制研究較少。隔震結(jié)構(gòu)的損傷與控制研究對提高結(jié)構(gòu)的抗震性能具有重要的現(xiàn)實意義，因此本文主要進行了以下方面的研究:
　　(1)以近斷層脈沖型地震動為輸入

2、，通過分析典型的地震動強度指標與隔震結(jié)構(gòu)等效非線性SDOF體系地震響應(yīng)之間的相關(guān)性，研究隔震結(jié)構(gòu)近斷層脈沖型地震強度指標。以隔震結(jié)構(gòu)地震強度指標分析結(jié)果為依據(jù)，選擇相關(guān)性較好的指標HI、VSI和PGA為控制條件，基于Q型系統(tǒng)類聚分析法分類篩選地震動，以控制結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)離散性，并通過算例驗證了這種分類篩選地震動方法是可行的。
　　(2)本文研究依托于-5層隔震結(jié)構(gòu)工程實例，運用SeismoStruct軟件建立了結(jié)構(gòu)數(shù)值分析模型。根據(jù)

3、其平面布置規(guī)則及結(jié)構(gòu)損傷分布，選擇損傷較嚴重的一榀框架為代表，建模后通過增量動力時程分析，進行隔震結(jié)構(gòu)損傷研究。確定結(jié)構(gòu)損傷計算所需參數(shù)及結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)描述，運用Matlab編程并求解結(jié)構(gòu)損傷指數(shù)。本文損傷計算試用了3種損傷模型，發(fā)現(xiàn)其計算結(jié)果相差不大，故取Kunnath損傷指數(shù)模型計算結(jié)果為損傷分析依據(jù)。
　　(3)在隔震結(jié)構(gòu)損傷計算的基礎(chǔ)上，以損傷指數(shù)定義結(jié)構(gòu)失效，利用Z-Score法、RSR法、TOPSIS法分析隔震結(jié)構(gòu)在兩類

4、地震動作用下的主要失效模式，得到具有統(tǒng)計意義上的主要失效模式。同時采用編輯距離算法，簡單評價結(jié)構(gòu)主要失效模式，建議隔震結(jié)構(gòu)主要失效模式統(tǒng)計分析選擇Z分數(shù)法或RSR法。
　　(4)基于隔震結(jié)構(gòu)在近斷層脈沖型地震動作用下的損傷和地震失效模式分析，探究隔震結(jié)構(gòu)附設(shè)阻尼裝置的減震控制效果。在阻尼裝置選定的情況下，以結(jié)構(gòu)最大層間位移角、最大層剪力、結(jié)構(gòu)響應(yīng)時程、隔震支座最大位移、損傷指數(shù)等參數(shù)，主要對比分析了5種阻尼裝置布置形式:各層均布、