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管鹏 (管鹏.)

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地震对人类的威胁巨大,至今为止仍然没有很好的防御措施。通常的做法是通过增强建筑物的强度以增加抵抗力,随着科学的进步和技术的革新,人们构思出这样一种隔震方法:在建筑物和基础连接的区域设置隔震层,通过隔震层的“过滤”效应使得地震对结构的损害减小。目前国际和国内对隔震技术的研究主要集中在水平隔震上,对竖向减震的研究还不多见,虽然传统的橡胶隔震垫有一定的竖向隔震效果,但主要是根据水平隔震的要求而设计的,其竖向刚度和阻尼对竖向隔震不是最优,竖向隔震效果十分有限。隔震结构的竖向地震反应有可能使上部结构产生较大的轴向地震力,从而导致结构总的轴压比超过允许值。因此,进一步开展竖向隔震结构、隔震技术的研究是十分必要的。本文主要将origami桁架结构和减震结构相结合,建立起一种新的origami减震结构,利用ANSYS计算结构在竖直方向上的线弹性关系,通过分析和对比建立起origami隔震层的空间模型。Origami隔震层结构是一种具有大变形、大位移的结构而上部结构是小变形小位移,在ANSYS中不易模拟这种变化,本文将问题一分为二,用虚拟样机模拟结构的基础变形,将输出转化为有限元的输入再次计算地震的响应,在拆分过程中要保证整体结构的一致性,两种模拟都保证整体结构的边界条件、载荷、参变量一致。取正弦波为激振源,以上部结构固有频率、上部结构看作质量后origami结构固有频率、激振频率三者的不同组合为激振条件,讨论了直接激振上部结构和origami隔震后的输出,结果表明origami隔震结构能够起到有效的隔震作用。

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ADAMS仿真 ANSYS计算 ORIGAMI方法 竖直减震结构

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  • [ 1 ] 西安交通大学航天航空学院

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Degree: 农学硕士

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Year: 2009

Language: Chinese

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