【摘 要】
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高层建筑在遭遇地震作用时,结构的响应随着高度的增加而增大。为了研究结构并未发生损坏时建筑物内设备和设施的安全性,地震模拟振动台试验是最直接最准确的方法。但受到振动
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高层建筑在遭遇地震作用时,结构的响应随着高度的增加而增大。为了研究结构并未发生损坏时建筑物内设备和设施的安全性,地震模拟振动台试验是最直接最准确的方法。但受到振动台台面尺寸和最大承载能力的限制,通常只能做一些小比例模型试验,尺寸效应将会严重影响试验结果的真实性。采用子结构试验方法可以解决振动台台面尺寸及最大承载能力对试件尺寸的限制,但是对振动台最大加速度提出了更高要求。特别是研究顶层建筑物的地震反应,采用子结构试验,振动台需要施加的加速度超过振动台最大加速度要求。为了解决上述问题,本文在子结构振动台试验的基础上,通过引入橡胶-质量系统来放大地面运动作用,对橡胶-质量系统的子结构振动台试验方法展开了研究,具体内容如下：(1)阐述了振动台的发展与应用,对子结构振动台试验方法进行了归纳总结,并对子结构振动台试验方法的国内外研究现状作了介绍。(2)阐述了橡胶-质量系统的放大原理以及传递函数的方法,并通过一个算例验证了传递函数的准确性。(3)通过SAP2000有限元软件建立20层整体结构模型以及顶部2层子结构模型,并加入橡胶-质量系统,结合传递函数的方法,采用3条地震波进行了研究,验证了橡胶-质量系统的子结构振动台试验方法的准确性。(4)基于WS-Z30-40小型振动台,对一个6层整体结构以及带有橡胶-质量系统的2层子结构进行了试验,研究了橡胶-质量系统的放大作用,定性地验证了橡胶-质量系统的子结构振动台试验方法的可行性。橡胶-质量系统的子结构振动台试验方法有助于弥补振动台最大承载能力、台面尺寸对试件尺寸的限制以及振动台在最大加速度等方面的限制,是研究结构在遭遇较大加速度地震作用时一种较好的试验方法,能够促进子结构振动台试验方法的发展。
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