串联隔震体系的随机屈曲行为及其对动力可靠性的影响

	串联隔震体系的随机屈曲行为及其对动力可靠性的影响
项目编号	50778087
	杜永峰
摘要	本课题针对地下室柱、隔震系统与上部结构组成的串联隔震体系受地震激励作用的随机特性，建立了串联隔震体系随机屈曲的非线性滞变模型。分析了单柱串联体系的随机响应及两种失效准则对应于屈曲分析的工程意义，提出了体现II型失稳特性主要影响因素的屈曲临界荷载均值表达式，便于实现对串联隔震体系的动力可靠度分析。探讨了地下室柱刚度和柱顶转角对串联隔震体系的破坏模式的影响，并对RC单柱-隔震支座串联隔震体系进行足尺伪静力模型试验。利用通用有限元软件Ansys和ABACUS建立了串联隔震体系隔震支座、独立悬臂柱串联隔震体系和带连梁串联隔震体系的非线性有限元分析模型，扩大串联隔震体系的屈曲临界荷载均值的统计样本。对串联隔震体系整体结构进行小尺度扫频振动台试验，分析了串联隔震体系下部结构刚度对屈曲特性的影响。对串联隔震结构的二阶位移效应数值分析，并利用打靶法和微分求积法对隔震支座的大变形性能和后屈曲行为进行力学分析。建立了高架电气设备支架串联隔震体系的力学模型，推导了地震响应的半解析解。对串联隔震体系在火灾情况下的力学性能进行有限元仿真和试验研究，对既有建筑平移后形成的串联隔震体系等方面的内容进行了扩展研究。【英文摘要】Tocounterfortherandomnatureoftheseriallyconnectedisolatedstructureconsistingofbasementcolumn,isolationsystemandsuperstructuresubjectedtoearthquakeexcitation,arandombucklingmodelhasbeenproposedusinghysteresisanalysismodel.Theengineeringinterpretationofrandomresponseandthetwofailurecriterionispresentedandanexpressionofmeanvalueofbucklingloadofseriallyisolatedstructureissuggested,reflectingthemainfactorsforinstabilityTypeII,whichfacilitaterealizationofdynamicreliabilityanalysisofseriallyisolatedstructure.Theeffectofstiffnessandtherotationatthetopofbasementcolumnonthefailuremodeofseriallyisolatedstructureisinvestigated.Thefullsizestaticexperimentofsinglecolumn-isolatoriscarriedout.SomeFEMtoolsoftwareAnsysandABAQUSareadoptedtocomparethecantilevercolumnandcolumnwithtiebeam,whichextendedthestatisticsspaceofthephysicalexperimentalmodel.Asmallscalemodelwasemployedinsweepsinetesttoprobetheeffectofstiffnessofsubstructureonthebucklingproperties.Thesecondordereffectiscarriedoutfortheseriallyisolatedstructure,andlargedeformationpropertiesandpostbehaviorisstudiedusingshootingmethodandDQMmethod.Theseriallyisolatedstructureofoverheadpowersupplyequipmentisanalyzed,andasemianalyticalsolutiontoseismicexcitationisderived.Someotherissues,suchasthebucklingofseriallyisolatedstructureformedbytransitedexistentstructuresandthemechanicalbehaviorofseriallyrubberisolatedstructurearestudiedasanextension. 【结题摘要】本课题针对地下室柱、隔震系统与上部结构组成的串联隔震体系受地震激励作用的随机特性，建立了串联隔震体系随机屈曲的非线性滞变模型。分析了单柱串联体系的随机响应及两种失效准则对应于屈曲分析的工程意义，提出了体现II型失稳特性主要影响因素的屈曲临界荷载均值表达式，便于实现对串联隔震体系的动力可靠度分析。探讨了地下室柱刚度和柱顶转角对串联隔震体系的破坏模式的影响，并对RC单柱-隔震支座串联隔震体系进行足尺伪静力模型试验。利用通用有限元软件Ansys和ABACUS建立了串联隔震体系隔震支座、独立悬臂柱串联隔震体系和带连梁串联隔震体系的非线性有限元分析模型，扩大串联隔震体系的屈曲临界荷载均值的统计样本。对串联隔震体系整体结构进行小尺度扫频振动台试验，分析了串联隔震体系下部结构刚度对屈曲特性的影响。对串联隔震结构的二阶位移效应数值分析，并利用打靶法和微分求积法对隔震支座的大变形性能和后屈曲行为进行力学分析。建立了高架电气设备支架串联隔震体系的力学模型，推导了地震响应的半解析解。对串联隔震体系在火灾情况下的力学性能进行有限元仿真和试验研究，对既有建筑平移后形成的串联隔震体系等方面的内容进行了扩展研究。
项目类别	面上项目
项目来源	国家自然科学基金
	2008
结束日期	2010-12-31
学科门类	1105 - 建筑环境与结构工程 ; 11 - 工程与技术
主持机构	兰州理工大学
项目经费	310000.0
国家	CN
语种	中文
文献类型	项目
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/64982
专题	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	杜永峰.串联隔震体系的随机屈曲行为及其对动力可靠性的影响.2008.