基于TISS的网壳结构隔震试验及隔震性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shliukan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
以网壳结构为代表的空间结构凭借自身合理的受力特性和优美的结构造型,在近几十年来取得了飞速发展。然而近些年来我国地震频发,特别是在2013年发生的芦山地震中,网壳结构出现了较为严重的震害现象,引起了学者对于空间结构抗震性能的更多关注。实际震害已经表明,目前在强震区的一些空间结构抗震性能不能够保证维持自身的功能,迫切地需要提出一些提高空间结构抗震性能的改进措施。结构的振动控制是由结构与控制系统共同承担地震作用,协同工作共同消耗地震产生的能量,从而减轻结构的变形破坏,该方法已成为近几十年来提高结构抗震性能的新兴研究方向。本文研发的适用于空间结构的新型三维隔震支座TISS(the Three-dimensional Isolation Spring Support)正是在此背景下提出的,为了研究该支座的隔震性能,本文开展了一系列试验分析与数值模拟的工作,为该类支座在实际工程中的设计与应用提供了基础数据与建议。论文主要研究内容和成果如下:1、单层球面网壳缩尺模型振动台隔震效果对比试验对足尺网壳结构进行缩尺设计,完成了模型的加工制作,选取代表性的地震动对模型进行加载。通过对试验现象以及数据的对比分析,直观地考察了TISS支座的隔震性能。试验结果表明:TISS的隔震效果显著,能够有效降低节点加速度以及杆件内力,且TISS的隔震性能具有一定的普适性。2、基于ABAQUS的TISS及网壳结构整体有限元建模方法研究在支座静力试验的基础上,对TISS的物理性能进行分析,建立了基于ABAQUS的TISS有限元简化模型。利用该简化模型对缩尺网壳模型振动台试验进行了模拟重现,模拟结果与试验结果吻合较好,验证了所建立的TISS有限元简化模型的正确性,为后续支座隔振效果的参数化分析奠定了技术基础。3、TISS对单层球面网壳的隔震性能分析基于ABAQUS所建立的TISS有限元简化模型,研究TISS应用于单层球面网壳结构中的隔震效果。利用ABAQUS建立了单层球面网壳的有限元模型,将简化后的隔震支座模型耦合到网壳结构的边界条件中,分析不同参数变化下TISS的隔震效果。通过参数分析可见,摩擦在支座力学性能中发挥重要作用,导致小震与大震作用下支座的隔震效果不同;隔震效果与刚度之间存在着一定的非线性关系,TISS在大震作用下能更加充分地发挥作用;同时,对于考虑初始缺陷的网壳结构TISS同样具有较好的隔震性能。
其他文献
近些年来,我国轨道交通快速发展,运营里程数已居世界第一。轨道交通基础设施较一般的设施结构有更高对于安全性、平顺性、舒适性的要求。而现代电气化列车普遍使用钢轨作为供电
学位
随着经济的发展,各种超大型公共建筑、厂房需求逐年增长,出于整体性等方面的考虑,取消伸缩缝的设计思想正逐渐被接受。通常认为当长度超过规范规定的设置温度伸缩缝或防震缝的最
黄土中的节理是影响其工程性质的重要因素。认清黄土节理强度特征及节理对黄土场地水分入渗影响规律,是研究黄土地区灾害防治和黄土特性及其相关岩土工程问题的基础工作之一
学位
梁-柱节点作为钢框架中一个重要的组成部分,对整个结构的力学性能有着十分重要的作用,节点一旦发生破坏可能会导致整个建筑物发生坍塌,造成不可估量的损失。国内外学者对于钢
钢框架-支撑体系中,支撑通常采用焊接于梁柱翼缘的连接板与梁柱相连,而在梁柱铰接钢框架中,这种连接方式对梁柱连接节点的转动刚度有较大的影响,为提高结构的装配化水平以及
徐变,作为混凝土材料的一个重要特性,能够增大混凝土结构的变形、迫使结构的内力和构件截面的应力产生重新分布,并且降低结构的承载能力,在工程实际中是一个不可忽视的因素。
堤防和土石坝工程最大的问题就是容易发生渗透破坏和滑坡险情,渗流分析计算既是堤坝渗透安全性评价的依据,也是边坡稳定性计算分析的基础。目前多数渗流计算仅考虑饱和区域地
项目在建设和运营阶段,都会产生有利的和不利的影响,只有在项目能以最小的消耗(包括投入项目的物质和能源消耗,及对环境的污染等负效应)实现最大的综合贡献(项目在促进经济发