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第1章 绪论1

1.1 课题研究背景和意义1

1.2 隔震技术的研究现状2

1.2.1 抗震与隔震的对比2

1.2.2 隔震结构的基本原理2

1.2.3 隔震结构国内外研究现状3

1.3 土－结构相互作用的研究现状4

1.3.1 土－结构相互作用的基本概念4

1.3.2 土－结构相互作用研究现状5

1.4 土－隔震结构动力相互作用的研究方法6

1.4.1 模型试验6

1.4.2 数值分析法7

1.4.3 简化计算方法8

1.5 研究课题的提出及本书研究内容9

1.5.1 研究课题的提出9

1.5.2 本书主要内容9

第2章 土－桩－隔震结构动力相互作用有限元分析方法12

2.1 引言12

2.2 土－桩－隔震结构动力相互作用的非线性问题12

2.2.1 土体的非线性动力本构模型研究12

2.2.2 钢筋混凝土的非线性动力本构模型17

2.2.3 铅芯橡胶支座的非线性恢复力模型19

2.2.4 土－桩动力相互作用的接触非线性20

2.3 土－桩－隔震结构动力相互作用体系的人工边界23

2.3.1 粘滞边界23

2.3.2 有限元与无限元耦合法23

2.4 土－桩－隔震结构动力相互作用体系的网格划分技术24

2.5 动力平衡方程的积分方法及其稳定积分时间步长25

2.5.1 基于隐式的动力平衡方程积分法25

2.5.2 基于显式的动力平衡方程积分法27

第3章 土－桩－隔震结构动力相互作用振动台模型试验技术28

3.1 引言28

3.2 模型体系相似比设计28

3.3 隔震结构模型设计29

3.3.1 上部结构设计29

3.3.2 隔震支座设计31

3.4 模型桩基础设计34

3.5 模型箱和模型土的设计35

3.5.1 模型箱设计35

3.5.2 模型土的选取和制备36

3.6 输入地震动的特性37

3.7 试验过程设计39

3.7.1 刚性地基上隔震结构体系振动台模型试验39

3.7.2 不同土性地基上非隔震结构振动台模型试验40

3.7.3 不同土性地基上隔震结构振动台模型试验43

第4章 刚性地基上隔震结构动力反应的模型试验研究45

4.1 引言45

4.2 模型体系的动力学特性分析46

4.2.1 模型隔震结构的自振频率46

4.2.2 模型隔震结构的振型46

4.3 模型隔震结构加速度反应及层间变形47

4.4 隔震结构层间剪力反应52

4.5 刚性地基上隔震结构体系的隔震效果分析54

4.6 隔震层恢复力特性分析59

4.7 隔震支座竖向力和位移特性分析60

4.8 本章小结63

第5章 一般土性地基上土－桩－隔震结构动力相互作用模型试验研究65

5.1 引言65

5.2 一般土性地基上模型试验体系的动力学特性65

5.3 一般土性地基的动力反应分析66

5.3.1 模型地基的边界效应验证66

5.3.2 一般土性地基的动力放大效应67

5.3.3 一般土性地基的滤波作用68

5.4 一般土性地基上基础及隔震层的转动效应70

5.5 一般土性地基上隔震结构的动力响应分析71

5.5.1 隔震结构楼层加速度放大倍数71

5.5.2 隔震结构层间剪力反应73

5.6 本章小结75

第6章 软夹层地基土－桩－隔震结构动力相互作用模型试验研究77

6.1 引言77

6.2 软夹层地基的地震反应分析78

6.3 隔震层的振动特性分析80

6.4 隔震结构的振动特性分析81

6.5 基础及隔震层的转动效应83

6.6 本章小结84

第7章 不同土性地基上隔震结构振动特性的对比分析86

7.1 引言86

7.2 不同地基条件下的试验概况86

7.3 试验宏观现象分析87

7.4 不同地基上隔震结构体系动力特性的对比分析87

7.5 不同地基上隔震结构地震反应的对比分析88

7.6 不同地基上隔震层隔震效率的对比分析90

7.7 本章小结92

第8章 土－桩－隔震结构动力相互作用的数值计算与模型试验对比分析93

8.1 引言93

8.2 土－桩－隔震结构动力非线性相互作用的有限元分析模型93

8.2.1 模型材料本构模型及参数93

8.2.2 土－桩－隔震结构三维有限元模型的建立95

8.3 有限元模型的模态分析96

8.4 模型试验体系地震反应的对比分析98

8.4.1 刚性地基隔震结构模型试验与数值计算结果对比98

8.4.2 软夹层地基上隔震结构模型试验与数值计算结果的对比100

8.5 SSI效应对隔震结构动力反应的影响分析106

8.6 软夹层地基结构地震反应的数值分析107

8.7 本章小结108

第9章 土－桩－隔震结构动力相互作用的简化计算方法110

9.1 引言110

9.2 土－桩－隔震结构动力相互作用体系动力特性的简化算法110

9.3 基础隔震结构地震反应的简化算法113

9.4 模型振动台试验工况114

9.5 简化计算方法的验证115

9.5.1 结构的动力特性的对比115

9.5.2 隔震结构的地震反应116

9.6 简化计算模型参数分析117

9.7 本章小结119

第10章 考虑SSI效应时土－桩－隔震结构动力相互作用动力的能量分析法120

10.1 引言120

10.2 能量分析的基本原理和平衡方程120

10.3 基于试验的土－桩－隔震结构动力相互作用体系耗能分析123

10.3.1 耗能分析计算参数123

10.3.2 刚性地基上隔震结构体系的耗能分析124

10.3.3 软夹层地基上土－桩－隔震结构动力相互作用体系的耗能分析125

10.4 本章小结129

参考文献130