混凝土矩形贮液结构——隔震与减震

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 贮液结构概述 1
1.2 国内外研究现状综述 2
1.2.1 贮液结构流-固耦合问题及分析方法研究现状 2
1.2.2 贮液结构减震研究现状 6
1.2.3 滑移隔震结构研究现状 9
1.2.4 结构地震响应的分析方法研究现状 11
1.3 本书主要内容 13
参考文献 15
第2章 埋置式隔震混凝土矩形贮液结构的地震动响应 21
2.1 埋置式隔震混凝土矩形贮液结构的地震动响应特性 21
2.1.1 埋置式隔震混凝土矩形贮液结构边界条件 21
2.1.2 数值算例 23
2.2 泡沫混凝土中的地震动衰减特性 37
2.3 埋置式隔震混凝土矩形贮液结构设计原理 38
2.4 隔震混凝土矩形贮液结构的液-固耦合理论 39
2.5 泡沫混凝土隔震数值算例 41
2.5.1 分析模型 41
2.5.2 泡沫混凝土隔震贮液结构地震动响应分析 42
2.5.3 结果分析 48
2.6 泡沫混凝土-砂垫层组合隔震数值算例 48
2.6.1 分析模型 48
2.6.2 泡沫混凝土-砂垫层隔震贮液结构地震动响应分析 49
参考文献 57
第3章 滑移隔震混凝土矩形贮液结构的地震动响应 58
3.1 滑移体系的隔震原理 58
3.2 滑移隔震分析模型 62
3.3 混凝土矩形贮液结构的动力方程 64
3.4 数值模拟分析 67
3.4.1 分析模型 67
3.4.2 边界条件 68
3.4.3 滑移隔震贮液结构的地震动响应 69
参考文献 93
第4章 近场地震作用下滑移隔震-限位混凝土矩形贮液结构的减震分析 94
4.1 摩擦力模型 94
4.1.1 库仑摩擦力模型 94
4.1.2 速变摩擦力模型 95
4.1.3 指数摩擦力模型 95
4.1.4 等效黏性阻尼模型 95
4.2 滑移隔震-限位混凝土矩形贮液结构 96
4.2.1 恢复力模型 96
4.2.2 简化模型及动力方程 97
4.2.3 滑移隔震贮液结构状态判别 98
4.3 滑移位移限值定义 99
4.3.1 安全使用要求 99
4.3.2 限位装置变形能力要求 99
4.4 工程应用 100
4.4.1 结构参数 100
4.4.2 简化模型验证 101
4.4.3 限位装置应用研究 102
4.4.4 动力响应 106
4.4.5 减震系数 115
参考文献 117
第5章 远场长周期地震作用下滑移隔震混凝土矩形贮液结构的动力响应 118
5.1 长周期地震动基本概念 118
5.2 远场长周期地震动的人工模拟合成 119
5.3 结构-液体耦合系统的运动方程 121
5.4 数值算例 122
5.4.1 计算模型 122
5.4.2 地震动 123
5.4.3 远场长周期地震作用下动力响应的特征 125
5.4.4 远场长周期地震作用下的减晃效果 126
5.4.5 双向地震对动力响应的影响 127
5.4.6 结构长宽比对动力响应的影响 128
5.4.7 滑移位移控制研究 128
5.4.8 位移控制措施对滑移位移和晃动波高峰值的影响 130
参考文献 131
第6章 大幅晃动下滑移隔震混凝土矩形贮液结构的动力响应 132
6.1 大幅晃动的下限定义 132
6.2 大幅晃动下流-固耦合问题的求解 134
6.2.1 结构域控制方程 134
6.2.2 液体域控制方程 135
6.2.3 边界条件 135
6.2.4 双向耦合动力方程及求解 136
6.3 数值算例 139
6.3.1 计算模型 139
6.3.2 地震作用 139
6.3.3 不同求解方法的对比 140
6.3.4 大幅晃动下的减震效果 141
6.3.5 大幅晃动下的参数影响研究 141
参考文献 150
第7章 自由液面晃动对滑移隔震混凝土矩形贮液结构动力响应的影响 151
7.1 考虑自由液面晃动下的速度势函数 151
7.1.1 速度势函数基本理论 151
7.1.2 速度势函数求解 152
7.2 液体晃动问题简化计算 154
7.2.1 隔震贮液结构壁板液动压力 154
7.2.2 液体晃动波高 155
7.2.3 液体晃动引起的基底剪力及弯矩 155
7.3 考虑自由液面晃动的动力响应求解 156
7.3.1 液体控制方程 156
7.3.2 动坐标系中的液体晃动边界条件 156
7.3.3 结构控制方程 158
7.4 数值算例 158
7.4.1 计算模型 158
7.4.2 考虑自由液面晃动与否的动力响应对比 159
7.4.3 考虑自由液面晃动与否的峰值响应参数影响研究 164
参考文献 168
第8章 滑移隔震混凝土矩形贮液结构的碰撞动力响应和
缓减碰撞措施研究 169
8.1 计算模型 169
8.1.1 碰撞模拟 169
8.1.2 土-结构相互作用模拟 171
8.1.3 考虑碰撞效应的滑移隔震矩形贮液结构简化模型 172
8.2 碰撞动力方程及求解 174
8.3 碰撞能量方程及求解 177
8.4 碰撞动力响应 177
8.4.1 计算参数 177
8.4.2 碰撞对动力响应的影响 178
8.4.3 碰撞动力响应的影响因素 180
8.5 缓冲碰撞措施 191
8.5.1 缓冲措施对碰撞恢复系数的影响 192
8.5.2 缓冲措施对动力响应的影响 194
参考文献 195
第9章 基于易损性的滑移隔震混凝土矩形贮液结构减震性能 197
9.1 混凝土非线性模型 197
9.1.1 混凝土单轴应力-应变曲线 197
9.1.2 混凝土多轴应力-应变曲线 198
9.1.3 混凝土材料破坏准则 199
9.2 基于亚音速势流理论的非线性流-固耦合方程 200
9.3 滑移隔震混凝土贮液结构失效判据 203
9.4 基于易损性的结构减震性能 204
9.5 数值算例 206
9.5.1 计算模型 206
9.5.2 地震动 208
9.5.3 贮液结构易损性研究 209
9.5.4 失效判据对易损性研究的影响 217
9.5.5 易损性的影响参数研究 218
参考文献 219
第10章 滑移隔震混凝土矩形贮液结构的振动台试验 221
10.1 振动台试验方案设计 221
10.1.1 试验目标 221
10.1.2 试验加载及采集系统 221
10.1.3 试验模型设计 223
10.1.4 试验测试方案 230
10.1.5 试验工况设计 232
10.2 试验模型制作及安装 234
10.2.1 模型制作 234
10.2.2 模型安装 236
10.3 试验结果及分析 237
10.3.1 动力特性 237
10.3.2 非隔震与隔震贮液结构动力响应的对比 239
10.3.3 远场长周期地震动对贮液结构动力响应的影响 245
10.3.4 限位装置类型对滑移隔震减震性能的影响 247
10.4 试验结束后各组件变化情况 252
参考文献 252
第11章 混凝土矩形贮液结构的可靠度分析 253
11.1 概述 253
11.2 蒙特卡罗有限元方法 253
11.3 不同工况下的贮液结构可靠度分析 254
11.3.1 地上式贮液结构 254
11.3.2 埋置式隔震贮液结构 262
参考文献 270