混凝土矩形貯液結構：隔震與減震

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 貯液結構概述 1
1.2 國內外研究現狀綜述 2
1.2.1 貯液結構流-固耦合問題及分析方法研究現狀 2
1.2.2 貯液結構減震研究現狀 6
1.2.3 滑移隔震結構研究現狀 9
1.2.4 結構地震響應的分析方法研究現狀 11
1.3 本書主要內容 13
參考文獻 15
第2章 埋置式隔震混凝土矩形貯液結構的地震動響應 21
2.1 埋置式隔震混凝土矩形貯液結構的地震動響應特性 21
2.1.1 埋置式隔震混凝土矩形貯液結構邊界條件 21
2.1.2 數值算例 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構設計原理 38
2.4 隔震混凝土矩形貯液結構的液-固耦合理論 39
2.5 泡沫混凝土隔震數值算例 41
2.5.1 分析模型 41
2.5.2 泡沫混凝土隔震貯液結構地震動響應分析 42
2.5.3 結果分析 48
2.6 泡沫混凝土-砂墊層組合隔震數值算例 48
2.6.1 分析模型 48
2.6.2 泡沫混凝土-砂墊層隔震貯液結構地震動響應分析 49
參考文獻 57
第3章 滑移隔震混凝土矩形貯液結構的地震動響應 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 混凝土矩形貯液結構的動力方程 64
3.4 數值模擬分析 67
3.4.1 分析模型 67
3.4.2 邊界條件 68
3.4.3 滑移隔震貯液結構的地震動響應 69
參考文獻 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構的減震分析 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構 96
4.2.1 恢復力模型 96
4.2.2 簡化模型及動力方程 97
4.2.3 滑移隔震貯液結構狀態(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 工程應用 100
4.4.1 結構參數 100
4.4.2 簡化模型驗證 101
4.4.3 限位裝置應用研究 102
4.4.4 動力響應 106
4.4.5 減震系數 115
參考文獻 117
第5章 遠場長周期地震作用下滑移隔震混凝土矩形貯液結構的動力響應 118
5.1 長周期地震動基本概念 118
5.2 遠場長周期地震動的人工模擬合成 119
5.3 結構-液體耦合系統(tǒng)的運動方程 121
5.4 數值算例 122
5.4.1 計算模型 122
5.4.2 地震動 123
5.4.3 遠場長周期地震作用下動力響應的特征 125
5.4.4 遠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的影響 127
5.4.6 結構長寬比對動力響應的影響 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 131
第6章 大幅晃動下滑移隔震混凝土矩形貯液結構的動力響應 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 結構域控制方程 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 數值算例 139
6.3.1 計算模型 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 大幅晃動下的參數影響研究 141
參考文獻 150
第7章 自由液面晃動對滑移隔震混凝土矩形貯液結構動力響應的影響 151
7.1 考慮自由液面晃動下的速度勢函數 151
7.1.1 速度勢函數基本理論 151
7.1.2 速度勢函數求解 152
7.2 液體晃動問題簡化計算 154
7.2.1 隔震貯液結構壁板液動壓力 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求解 156
7.3.1 液體控制方程 156
7.3.2 動坐標系中的液體晃動邊界條件 156
7.3.3 結構控制方程 158
7.4 數值算例 158
7.4.1 計算模型 158
7.4.2 考慮自由液面晃動與否的動力響應對比 159
7.4.3 考慮自由液面晃動與否的峰值響應參數影響研究 164
參考文獻 168
第8章 滑移隔震混凝土矩形貯液結構的碰撞動力響應和
緩減碰撞措施研究 169
8.1 計算模型 169
8.1.1 碰撞模擬 169
8.1.2 土-結構相互作用模擬 171
8.1.3 考慮碰撞效應的滑移隔震矩形貯液結構簡化模型 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 177
8.4.1 計算參數 177
8.4.2 碰撞對動力響應的影響 178
8.4.3 碰撞動力響應的影響因素 180
8.5 緩沖碰撞措施 191
8.5.1 緩沖措施對碰撞恢復系數的影響 192
8.5.2 緩沖措施對動力響應的影響 194
參考文獻 195
第9章 基于易損性的滑移隔震混凝土矩形貯液結構減震性能 197
9.1 混凝土非線性模型 197
9.1.1 混凝土單軸應力-應變曲線 197
9.1.2 混凝土多軸應力-應變曲線 198
9.1.3 混凝土材料破壞準則 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構失效判據 203
9.4 基于易損性的結構減震性能 204
9.5 數值算例 206
9.5.1 計算模型 206
9.5.2 地震動 208
9.5.3 貯液結構易損性研究 209
9.5.4 失效判據對易損性研究的影響 217
9.5.5 易損性的影響參數研究 218
參考文獻 219
第10章 滑移隔震混凝土矩形貯液結構的振動臺試驗 221
10.1 振動臺試驗方案設計 221
10.1.1 試驗目標 221
10.1.2 試驗加載及采集系統(tǒng) 221
10.1.3 試驗模型設計 223
10.1.4 試驗測試方案 230
10.1.5 試驗工況設計 232
10.2 試驗模型制作及安裝 234
10.2.1 模型制作 234
10.2.2 模型安裝 236
10.3 試驗結果及分析 237
10.3.1 動力特性 237
10.3.2 非隔震與隔震貯液結構動力響應的對比 239
10.3.3 遠場長周期地震動對貯液結構動力響應的影響 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 試驗結束后各組件變化情況 252
參考文獻 252
第11章 混凝土矩形貯液結構的可靠度分析 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構可靠度分析 254
11.3.1 地上式貯液結構 254
11.3.2 埋置式隔震貯液結構 262
參考文獻 270