發(fā)布時(shí)間：2020-07-13 11:11

【摘要】：近三十年來,國內(nèi)外已有多種針對不同目標(biāo)的不同類型水平隔震方法,在多次破壞性大地震中發(fā)揮了重要作用,但同時(shí)也暴露出一些問題,譬如隔震裝置自復(fù)位問題、地表大位移條件下的類共振問題,導(dǎo)致基于傳統(tǒng)圓弧面運(yùn)動(dòng)軌跡且具有固定振動(dòng)周期特性的滑移摩擦擺類隔震裝置存在一定的失效風(fēng)險(xiǎn)。顯然,如果采用變曲率曲面擺,可以方便地實(shí)現(xiàn)剛度隨著位移增大而減小,即具備剛度軟化機(jī)制,經(jīng)過合理設(shè)計(jì)可以使擺類隔震裝置具有非固定隔震周期,能夠使裝置避免與長周期低頻地震動(dòng)產(chǎn)生類共振問題;如果同時(shí)配合采用滾動(dòng)類摩擦裝置,還可以較好地解決自復(fù)位問題。針對上述兩個(gè)方面的問題,本文分別研究了基于變頻球擺和錐形球擺兩類變曲率水平隔震方法。主要研究內(nèi)容包括以下四個(gè)方面:1.文獻(xiàn)綜述及問題的引出。回顧了文物、設(shè)備等敏感非結(jié)構(gòu)物體的震害情況以及常見的隔震裝置類型。歸納了國內(nèi)外對于設(shè)備文物類物體的隔震技術(shù)研究發(fā)展現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)了變曲率曲面的優(yōu)點(diǎn)及其在滾動(dòng)類隔震裝置研究方面的應(yīng)用空缺,研究了將變曲率曲面與滾動(dòng)類支座良好的自回復(fù)能力結(jié)合使用的可行性。2.提出了變曲率球擺水平隔震方法。從滾動(dòng)隔震的基本原理出發(fā),建立了球擺裝置的簡化計(jì)算模型并推導(dǎo)求解其運(yùn)動(dòng)方程,采用Matlab編程,實(shí)現(xiàn)了變曲率球擺隔震裝置的參數(shù)優(yōu)化數(shù)值模擬。分別選取短周期高頻、中周期中短頻及長周期低頻三類地震動(dòng),對具有不同曲面參數(shù)的水平隔震模型進(jìn)行了大量數(shù)值模擬分析,結(jié)果表明變頻及錐形曲面的隔震效率較好。3.設(shè)計(jì)完成了兩類變曲率球擺隔震裝置地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。設(shè)計(jì)、加工制作了參數(shù)不同的變頻球擺和錐形球擺裝置各四套,并加裝具有不同參數(shù)的粘滯阻尼器對比具備不同耗能能力裝置的隔震效果差異。對兩類球擺裝置分別進(jìn)行了三向激勵(lì)地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明兩類球擺裝置均具有良好的隔震性能,驗(yàn)證了裝置隔震性能隨參數(shù)改變而發(fā)生變化的規(guī)律。4.給出了兩類變曲率球擺裝置的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。通過數(shù)值模擬結(jié)果與振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果對比分析,驗(yàn)證了數(shù)值模擬反映變曲率球擺裝置實(shí)際運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。給出了兩類支座的曲面參數(shù)、滾動(dòng)摩擦系數(shù)、初始隔震周期及附加阻尼等參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及建議。
【學(xué)位授予單位】：中國地震局工程力學(xué)研究所
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU352.12
【圖文】：

中國地震局工程力學(xué)研究所碩士學(xué)位論文處全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位（其中 2 處已列入世界遺產(chǎn)名錄），250 處省級文物保護(hù)單位受到不同程度的損害，共有 2766 件館藏文物受損，其中珍貴文物 292 件。四川省是受損最嚴(yán)重的，全省共有 83 處全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位（包括列入世界遺產(chǎn)名錄的都江堰），174 處省級文物保護(hù)單位，市、縣級文物保護(hù)單位 803 處受到不同程度的損害。館藏文物 1839 件受損，其中，珍貴文物 189 件（國家文物局，2009）。2013 雅安蘆山地震中，雅安市博物館、雨城區(qū)博物館、蘆山縣博物館、名山縣蒙山茶史博物館、滎經(jīng)縣博物館受損嚴(yán)重，文物損毀 125 件，其中二級文物 8 件，三級文物 33 件。其中，地震致蘆山的姜城嚴(yán)重?fù)p毀，姜維石像腰部和頸部斷裂（四川省文物考古研究院，2013）。在 1995 年兵庫縣南部地震，日本博物館類建筑遭到了嚴(yán)重的破壞，有許多文物、藝術(shù)品受損。建筑雖未破壞，但其存放的物品許多都發(fā)生翻到、滾落、滑落、自身破損等損害（梁啟山，2008）。

山茶史博物館、滎經(jīng)縣博物館受損嚴(yán)重，文物損毀 125 件，其中二級文物 8 件，三級文物 33 件。其中，地震致蘆山的姜城嚴(yán)重?fù)p毀，姜維石像腰部和頸部斷裂（四川省文物考古研究院，2013）。在 1995 年兵庫縣南部地震，日本博物館類建筑遭到了嚴(yán)重的破壞，有許多文物、藝術(shù)品受損。建筑雖未破壞，但其存放的物品許多都發(fā)生翻到、滾落、滑落、自身破損等損害（梁啟山，2008）。圖 1-1 陳列及庫藏文物在地震中破壞（高繼宗，2012）（周乾，2010）

第一章 緒 論(Goodno，2011)。其中電力工程是作為重要的生命線工程，因此在地震期間和之后都必須保持運(yùn)轉(zhuǎn)。從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的角度來看，停電會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的損害(Oikonomou，2012)。

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本文編號：2753391