地基—基礎(chǔ)—貯倉結(jié)構(gòu)相互作用系統(tǒng)動力特性及減震控制研究.pdf

1、本文建立了地基—貯倉結(jié)構(gòu)動力相互作用系統(tǒng)的半解析方法分析模式，在此基礎(chǔ)上，研究了該系統(tǒng)的確定性振動和隨機振動規(guī)律，并對貯倉結(jié)構(gòu)的減震控制進行了系統(tǒng)的研究。 在建立地基—貯倉結(jié)構(gòu)動力相互作用系統(tǒng)的半解析模式時，考慮了結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)、基礎(chǔ)與地基、貯倉與貯料這四位一體的相互作用。所考慮的地基模型能夠計及從地基與結(jié)構(gòu)的交界面直至無限遠處土介質(zhì)的性質(zhì)，避免了有限元方法選取人工邊界參數(shù)的困難；對貯倉中的散料采用黏性流體來模擬，可以考慮散體內(nèi)部各

2、部分的相互運動，散體與倉壁壁面的相互運動，及散體表面的起伏，并能考慮散體內(nèi)摩擦的影響。 然后，基于所建立的分析模型，在頻域和時域內(nèi)，分別對地基—貯倉結(jié)構(gòu)相互作用系統(tǒng)的確定性振動和隨機振動進行了系統(tǒng)的研究。在確定性振動分析中，在頻域內(nèi)，首先由地震動加速度計算得到系統(tǒng)的廣義結(jié)面荷載列陣，將其進行Fourier變換得到頻域解，再由系統(tǒng)的頻率響應(yīng)矩陣計算得到系統(tǒng)的廣義結(jié)面位移未知量的頻域值，將系統(tǒng)的廣義結(jié)面位移未知量的頻域值進行Four

3、ier逆變換就得到它們的時域值，在時域內(nèi)，由先計算得到的廣義結(jié)面荷載矢量通過系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)矩陣得到廣義結(jié)面位移未知量的解。在求出系統(tǒng)的廣義結(jié)面位移未知量后，根據(jù)彈性力學(xué)的原理，進一步求出系統(tǒng)的位移場、應(yīng)變場、應(yīng)力場。在隨機振動分析中，得到了在地震動隨機作用下，系統(tǒng)在頻域內(nèi)的廣義結(jié)面荷載的功率譜密度函數(shù)矩陣，廣義結(jié)面位移未知量的功率譜密度函數(shù)矩陣，系統(tǒng)的位移場、應(yīng)變場、應(yīng)力場的功率譜密度矩陣；以及系統(tǒng)在時域內(nèi)的廣義結(jié)面荷載的相關(guān)函數(shù)矩陣，

4、廣義結(jié)面位移未知量的相關(guān)函數(shù)矩陣，系統(tǒng)的位移場、應(yīng)變場、應(yīng)力場的相關(guān)函數(shù)矩陣。 最后，對貯倉進行了隔震設(shè)計與分析。采用隔震層將貯倉結(jié)構(gòu)與地基分隔開來，對隔震層進行了設(shè)計，建立了隔震層的半解析單元。所建立的隔震層單元將隔震層作為實體模型對待，而不是簡單地簡化為無質(zhì)量的彈簧和阻尼器，這樣做考慮了隔震層的重量和隔震墊的布置特點，能夠分析地震作用三個平動分量和三個轉(zhuǎn)動分量，避免傳統(tǒng)分析方法中只能考慮單方向平動的缺陷。 本文方法概