山地掉层建筑结构地震破坏模式与控制

第1章 绪论 1 1.1 研究意义 1 1.2 研究背景 3 1.3 主要内容 4 第2章 山地掉层建筑结构弹性地震响应特征 5 2.1 基本力学特点 5 2.1.1 当水平力作用在上部结构时 5 2.1.2 当水平力作用在掉层部分时 7 2.1.3 掉层部分与上部结构的地震惯性力 7 2.2 影响参量 9 2.2.1 简化模型 9 2.2.2 影响因素 10 2.2.3 刚度分布指标 12 2.3 弹性动力反应规律 14 2.3.1 掉层部分质量的影响 14 2.3.2 掉层部分和上接地层层内刚度的影响 16 2.4 小结 18 第3章 基于拟静力试验的山地掉层框架结构破坏模式 20 3.1 拟静力试验方案 20 3.1.1 模型设计与制作 20 3.1.2 加载装置与加载制度 25 3.1.3 测点布置 27 3.2 试验过程与现象 28 3.3 试验数据处理 32 3.3.1 滞回曲线和骨架曲线 32 3.3.2 刚度退化特征 33 3.3.3 位移延性 33 3.4 破坏模式分析 34 3.5 小结 36 第4章 基于振动台试验的山地掉层框架结构地震破坏模式分析 37 4.1 振动台试验方案 37 4.1.1 模型设计与制作 37 4.1.2 加载制度 42 4.1.3 测点布置 45 4.2 试验过程与现象 46 4.2.1 试验现象 46 4.2.2 破坏特征 52 4.3 试验数据处理 53 4.3.1 动力特性 53 4.3.2 加速度响应 57 4.3.3 位移响应 60 4.3.4 扭转反应 64 4.4 破坏模式分析 65 4.5 小结 66 第5章 基于数值模拟的山地掉层框架结构地震破坏模式分析 67 5.1 分析模型 67 5.1.1 模型及分析方法 67 5.1.2 模型验证 71 5.2 影响规律 73 5.2.1 掉层刚度的影响 74 5.2.2 上接地层刚度的影响 78 5.2.3 上接地层层内刚度的影响 84 5.3 内力重分布及塑性铰发展 91 5.3.1 内力分配及重分布 91 5.3.2 塑性铰的发展 96 5.4 破坏模式分析 98 5.5 小结 99 第6章 设置水平接地构件的山地掉层框架结构地震响应分析 100 6.1 水平接地构件的作用及布置 100 6.1.1 水平接地构件的作用 100 6.1.2 水平接地构件的布置方案 101 6.2 数值模拟研究 102 6.2.1 分析模型 102 6.2.2 影响规律 103 6.3 拟静力试验研究 109 6.3.1 试验方案 109 6.3.2 试验现象 113 6.3.3 试验数据处理 117 6.4 振动台试验研究 120 6.4.1 试验方案 120 6.4.2 试验现象 121 6.4.3 试验数据处理 123 6.5 小结 131 第7章 掉层刚度加强的山地掉层框架结构地震响应分析 132 7.1 掉层刚度加强的方法与措施 132 7.2 顺坡向设置支撑的数值模拟研究 132 7.2.1 支撑设置原则及设置方案 132 7.2.2 分析模型 133 7.2.3 影响规律 136 7.3 设置支撑的拟静力试验研究 144 7.3.1 试验方案 144 7.3.2 试验现象 151 7.3.3 试验数据处理 156 7.4 横坡向设置支撑的数值模拟研究 165 7.5 小结 167 第8章 抗侧力构件承载力加强的山地掉层框架结构地震响应分析 168 8.1 抗侧力构件承载力加强的原则及构造 168 8.2 上接地抗侧力构件承载力加强的数值模拟研究 169 8.2.1 分析模型 169 8.2.2 影响规律 170 8.3 振动台试验研究 172 8.3.1 试验方案 172 8.3.2 试验现象 173 8.3.3 试验数据处理 175 8.4 小结 181 第9章 上接地抗侧力构件约束放松的山地掉层框架结构地震响应分析 182 9.1 设置上接地滑动支座的数值模拟研究 182 9.1.1 分析模型 182 9.1.2 影响规律 183 9.2 振动台试验研究 190 9.2.1 试验方案 190 9.2.2 试验现象 192 9.2.3 试验数据处理 198 9.3 小结 206 参考文献 208 结束语 210