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