混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)：隔震與減震

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 貯液結(jié)構(gòu)概述 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述 2
1.2.1 貯液結(jié)構(gòu)流-固耦合問題及分析方法研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 貯液結(jié)構(gòu)減震研究現(xiàn)狀 6
1.2.3 滑移隔震結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀 9
1.2.4 結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的分析方法研究現(xiàn)狀 11
1.3 本書主要內(nèi)容 13
參考文獻(xiàn) 15
第2章 埋置式隔震混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)的地震動響應(yīng) 21
2.1 埋置式隔震混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)的地震動響應(yīng)特性 21
2.1.1 埋置式隔震混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)邊界條件 21
2.1.2 數(shù)值算例 23
2.2 泡沫混凝土中的地震動衰減特性 37
2.3 埋置式隔震混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 38
2.4 隔震混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)的液-固耦合理論 39
2.5 泡沫混凝土隔震數(shù)值算例 41
2.5.1 分析模型 41
2.5.2 泡沫混凝土隔震貯液結(jié)構(gòu)地震動響應(yīng)分析 42
2.5.3 結(jié)果分析 48
2.6 泡沫混凝土-砂墊層組合隔震數(shù)值算例 48
2.6.1 分析模型 48
2.6.2 泡沫混凝土-砂墊層隔震貯液結(jié)構(gòu)地震動響應(yīng)分析 49
參考文獻(xiàn) 57
第3章 滑移隔震混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)的地震動響應(yīng) 58
3.1 滑移體系的隔震原理 58
3.2 滑移隔震分析模型 62
3.3 混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)的動力方程 64
3.4 數(shù)值模擬分析 67
3.4.1 分析模型 67
3.4.2 邊界條件 68
3.4.3 滑移隔震貯液結(jié)構(gòu)的地震動響應(yīng) 69
參考文獻(xiàn) 93
第4章 近場地震作用下滑移隔震-限位混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)的減震分析 94
4.1 摩擦力模型 94
4.1.1 庫侖摩擦力模型 94
4.1.2 速變摩擦力模型 95
4.1.3 指數(shù)摩擦力模型 95
4.1.4 等效黏性阻尼模型 95
4.2 滑移隔震-限位混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu) 96
4.2.1 恢復(fù)力模型 96
4.2.2 簡化模型及動力方程 97
4.2.3 滑移隔震貯液結(jié)構(gòu)狀態(tài)判別 98
4.3 滑移位移限值定義 99
4.3.1 安全使用要求 99
4.3.2 限位裝置變形能力要求 99
4.4 工程應(yīng)用 100
4.4.1 結(jié)構(gòu)參數(shù) 100
4.4.2 簡化模型驗(yàn)證 101
4.4.3 限位裝置應(yīng)用研究 102
4.4.4 動力響應(yīng) 106
4.4.5 減震系數(shù) 115
參考文獻(xiàn) 117
第5章 遠(yuǎn)場長周期地震作用下滑移隔震混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng) 118
5.1 長周期地震動基本概念 118
5.2 遠(yuǎn)場長周期地震動的人工模擬合成 119
5.3 結(jié)構(gòu)-液體耦合系統(tǒng)的運(yùn)動方程 121
5.4 數(shù)值算例 122
5.4.1 計(jì)算模型 122
5.4.2 地震動 123
5.4.3 遠(yuǎn)場長周期地震作用下動力響應(yīng)的特征 125
5.4.4 遠(yuǎn)場長周期地震作用下的減晃效果 126
5.4.5 雙向地震對動力響應(yīng)的影響 127
5.4.6 結(jié)構(gòu)長寬比對動力響應(yīng)的影響 128
5.4.7 滑移位移控制研究 128
5.4.8 位移控制措施對滑移位移和晃動波高峰值的影響 130
參考文獻(xiàn) 131
第6章 大幅晃動下滑移隔震混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng) 132
6.1 大幅晃動的下限定義 132
6.2 大幅晃動下流-固耦合問題的求解 134
6.2.1 結(jié)構(gòu)域控制方程 134
6.2.2 液體域控制方程 135
6.2.3 邊界條件 135
6.2.4 雙向耦合動力方程及求解 136
6.3 數(shù)值算例 139
6.3.1 計(jì)算模型 139
6.3.2 地震作用 139
6.3.3 不同求解方法的對比 140
6.3.4 大幅晃動下的減震效果 141
6.3.5 大幅晃動下的參數(shù)影響研究 141
參考文獻(xiàn) 150
第7章 自由液面晃動對滑移隔震混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響 151
7.1 考慮自由液面晃動下的速度勢函數(shù) 151
7.1.1 速度勢函數(shù)基本理論 151
7.1.2 速度勢函數(shù)求解 152
7.2 液體晃動問題簡化計(jì)算 154
7.2.1 隔震貯液結(jié)構(gòu)壁板液動壓力 154
7.2.2 液體晃動波高 155
7.2.3 液體晃動引起的基底剪力及彎矩 155
7.3 考慮自由液面晃動的動力響應(yīng)求解 156
7.3.1 液體控制方程 156
7.3.2 動坐標(biāo)系中的液體晃動邊界條件 156
7.3.3 結(jié)構(gòu)控制方程 158
7.4 數(shù)值算例 158
7.4.1 計(jì)算模型 158
7.4.2 考慮自由液面晃動與否的動力響應(yīng)對比 159
7.4.3 考慮自由液面晃動與否的峰值響應(yīng)參數(shù)影響研究 164
參考文獻(xiàn) 168
第8章 滑移隔震混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)的碰撞動力響應(yīng)和
緩減碰撞措施研究 169
8.1 計(jì)算模型 169
8.1.1 碰撞模擬 169
8.1.2 土-結(jié)構(gòu)相互作用模擬 171
8.1.3 考慮碰撞效應(yīng)的滑移隔震矩形貯液結(jié)構(gòu)簡化模型 172
8.2 碰撞動力方程及求解 174
8.3 碰撞能量方程及求解 177
8.4 碰撞動力響應(yīng) 177
8.4.1 計(jì)算參數(shù) 177
8.4.2 碰撞對動力響應(yīng)的影響 178
8.4.3 碰撞動力響應(yīng)的影響因素 180
8.5 緩沖碰撞措施 191
8.5.1 緩沖措施對碰撞恢復(fù)系數(shù)的影響 192
8.5.2 緩沖措施對動力響應(yīng)的影響 194
參考文獻(xiàn) 195
第9章 基于易損性的滑移隔震混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)減震性能 197
9.1 混凝土非線性模型 197
9.1.1 混凝土單軸應(yīng)力-應(yīng)變曲線 197
9.1.2 混凝土多軸應(yīng)力-應(yīng)變曲線 198
9.1.3 混凝土材料破壞準(zhǔn)則 199
9.2 基于亞音速勢流理論的非線性流-固耦合方程 200
9.3 滑移隔震混凝土貯液結(jié)構(gòu)失效判據(jù) 203
9.4 基于易損性的結(jié)構(gòu)減震性能 204
9.5 數(shù)值算例 206
9.5.1 計(jì)算模型 206
9.5.2 地震動 208
9.5.3 貯液結(jié)構(gòu)易損性研究 209
9.5.4 失效判據(jù)對易損性研究的影響 217
9.5.5 易損性的影響參數(shù)研究 218
參考文獻(xiàn) 219
第10章 滑移隔震混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)的振動臺試驗(yàn) 221
10.1 振動臺試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 221
10.1.1 試驗(yàn)?zāi)繕?biāo) 221
10.1.2 試驗(yàn)加載及采集系統(tǒng) 221
10.1.3 試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì) 223
10.1.4 試驗(yàn)測試方案 230
10.1.5 試驗(yàn)工況設(shè)計(jì) 232
10.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭谱骷鞍惭b 234
10.2.1 模型制作 234
10.2.2 模型安裝 236
10.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析 237
10.3.1 動力特性 237
10.3.2 非隔震與隔震貯液結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的對比 239
10.3.3 遠(yuǎn)場長周期地震動對貯液結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響 245
10.3.4 限位裝置類型對滑移隔震減震性能的影響 247
10.4 試驗(yàn)結(jié)束后各組件變化情況 252
參考文獻(xiàn) 252
第11章 混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)的可靠度分析 253
11.1 概述 253
11.2 蒙特卡羅有限元方法 253
11.3 不同工況下的貯液結(jié)構(gòu)可靠度分析 254
11.3.1 地上式貯液結(jié)構(gòu) 254
11.3.2 埋置式隔震貯液結(jié)構(gòu) 262
參考文獻(xiàn) 270