某箱型基础-蝶形结构抗震性能的研究与优化

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qwerty_123asd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以某箱型基础-蝶形结构为研究对象,采用数值模拟方法,研究了该结构的抗震性能。建立了箱型基础-蝶形结构的数值模型;将建模方法用于文献中一相似的箱型基础,进行数值分析并与其工程实测数据比较,验证了数值分析模型的合理性;考虑蝶形结构翅膀角度分别为30°、60°和90°的情况,以EIcentro波、San Fernando波和Taft波为激励,对整个箱型基础-蝶形结构进行了动力时程分析,研究了箱型基础结构在不同地震波作用下的位移响应和加速度响应;探讨了蝶形结构与箱型基础之间的连接形式、蝶形结构翅膀尺寸对结构整体抗震性能的影响,并对此提出优化方案。主要结论如下:(1)在地震波激励下,箱型基础两侧对于测点的位移时程曲线的趋势基本保持一致且位移数值相差不大,表明了箱型基础在地震响应过程中的整体性强,抗震性能良好。(2)当蝶形结构的翅膀角度为60°时,位移峰值与加速度峰值最大,此时对抗震性能最不利,表明当蝶形结构翅膀角度的增加,结构的位移响应、加速度响应是先增加后减小的。因此,建议在以后类似的蝶形结构设计中,尽量避免翅膀角度为60°的情况,这更有利于结构的抗震性能。(3)蝶形结构的薄弱部位在翅膀顶点处,箱型基础的薄弱部位在顶部板中间部位处,在抗震性能设计时应当注意加强。(4)箱型基础与地基土之间有先脱离再接触的现象,说明箱型基础在地震响应过程中是不停摇摆的,证明只有当箱型基础的抗倾覆能力较强时,才能较好地发挥其抗震性能。(5)在箱型基础与蝶形结构接触面添加连接构件可以减弱传递至蝶形结构的地震波,减小整体结构地震作用下的加速度与位移,对结构整体抗震有良好的作用。同时分析对比了三种不同截面尺寸的连接构件对结构的抗震性能影响,证明当连接构件的截面尺寸越大、刚度增加时,蝶形结构的整体位移、加速度响应时先减小后增加的。因此,综合考虑结构抗震性能、工程成本等因素,连接构件的选取不宜过大。(6)通过改变蝶形结构翅膀尺寸的方法优化箱型基础-蝶形结构的抗震性能。适度减少翅膀尺寸对蝶形结构的抗震性能是有利的,且在满足结构外观的设计需求下,缩短翅膀的宽度比减少长度更能加强结构的抗震性能。
其他文献
学位
旋转式全景成像系统是一种通过水平旋转摄像机获得一系列具有一定重叠区域的图像,并通过一定算法将这些图像拼接成一个广视角、高分辨率的图像的系统。在这种全景成像技术中往往存在图像畸变、耗时长、环境适应性差等问题,为了解决这些问题,本文从以下方面进行了研究:1.采用归一化的有效特征点对数为指标评估了Harris、SIFT、SURF三种主流特征点提取算法在旋转式全景成像系统中的鲁棒性,并分析了三者的耗时情况
过渡族金属氮化物由于具备高硬度、良好的耐腐性和热稳定性被广泛应用于硬质防护薄膜领域。面对涂覆工件的苛刻服役环境,单一氮化物薄膜常因无法平衡硬度与韧性的关系而断裂失效;针对宽温域减摩耐磨,也难以匹配出合适延展相来提供润滑。本文采用磁控溅射技术,以HfN薄膜为研究对象,通过两种策略调控其结构从而优化力学、摩擦学性能:(1)W、Mo合金化掺杂形成Hf-W-N和Hf-Mo-N互溶三元体系,研究热力耦合作用
学位
硅微机械陀螺是一种利用科氏效应敏感物体转动角速率的微机电系统(MEMS)惯性传感器。以其体积小、质量轻、低成本、低功耗等优点广泛地应用于汽车稳定系统、图像稳定系统、机器人和其它军事及民用领域。随着硅微机械陀螺性能的不断提升,其应用范围变广,环境变得更加恶劣。微机械加工工艺的相对误差较大,限制了硅微机械陀螺仪性能的发展。对温度变化的敏感性则限制了高性能硅微机械陀螺的应用范围,因此研究硅微陀螺仪机械耦
CL-20具有高能量、高爆速、高爆压和高爆热等优点,是目前可实际应用的能量最高的单质炸药,但CL-20机械感度和静电感度均较高,严重阻碍了其进一步应用。本论文针对CL-20机械感度和静电感度高的问题,基于聚多巴胺(PDA)的超强粘附性,采用原位自聚合法在CL-20表面包覆PDA壳层,制备CL-20@PDA复合材料;此外,基于PDA表面大量的羟基和氨基等活性基团,将其作为二次改性平台,通过自组装和弱
随着科学技术的不断发展,5G时代已经来领,电磁波的应用已经涉及到各个领域,特别是在工业生产、医疗诊断和国防建设方面。然而,电磁污染日益凸显,给我们的生活环境和国防安全带来了巨大的威胁,因此,开发设计高性能电磁波吸收材料是近年来的研究重点。碳材料具有优秀的介电性能,而磁性颗粒具有良好的磁性能,通过复合等手段可以有效调控材料的介电常数和磁导率,以同时达到阻抗匹配和衰减特性。因此,磁性金属/碳基纳米复合
六角Mg Zn2型Hf1-xTaxFe2((Hf,Ta)Fe2)合金是一类典型的磁相变合金,其在冷却过程中发生具有成份依赖性的反铁/顺磁-铁磁相变。这种磁性相变伴随了明显的体积膨胀,表明这类合金是负热膨胀材料。它可以与正热膨胀材料复合,构建零热膨胀复合材料。后者在精密仪器制造领域具有重要的应用价值。然而,基于(Hf,Ta)Fe2的零热膨胀复合材料及其制备方法却鲜有报道。本论文通过在(Hf,Ta)F
锂离子电池因具有能量密度大、使用寿命长、无环境污染等优点而被广泛应用。由于单粒电池储能有限,一般将多粒电池模组通过串联或并联的方式组成电池模组以满足高能量的需求,但当电池模组中的某粒或多粒电池发生热失控时会影响周围电池,甚至引发电池模组热失控。本文对过充滥用条件下锂离子电池热失控以及蔓延规律进行研究。首先详细分析了锂离子电池热失控机制,设计并搭建了用于锂离子电池模组热失控蔓延规律研究的实验系统,依
超细晶铜由于其晶粒尺寸小,表现出优异的力学性能。然而晶界形态及数量的变化可能使得超细晶铜基材料硬度、摩擦学性能降低,因此研究其热稳定性具有重要的实际意义。石墨烯作为一种高润滑性材料,为提高超细晶铜基复合材料的摩擦学性能提供了新思路。本文探索了工艺参数对电沉积超细晶铜的影响,研究了最佳工艺条件下电沉积超细晶铜的热稳定性,并通过添加石墨烯,提高了材料的耐磨性。本文首先利用脉冲电沉积法制备超细晶铜,研究