滑動式文物隔震支座隔震性能研究.pdf

1、我國是一個多地震的國家，每次地震對館藏可移動文物的破壞極其嚴重，這一問題受到國家相關部門的高度重視，減輕地震作用對館藏可移動文物的破壞十分迫切。本文首先建立了隔震與非隔震博物館的有限元模型，對地震波傳遞到兩種博物館的過程進行了研究，得到各自的樓面波，作為研究滑動式文物隔震支座地震響應的外部激勵。然后建立了滑動式文物隔震支座及展柜有限元模型，可以通過支座彈簧剛度的調整，控制結構周期，結合該支座對樓面波從博物館傳遞至展柜全過程進行研究。在滑

2、動式文物隔震支座的基礎上，設計了變剛度文物隔震支座，并對其設計方法以及隔震效果進行研究。論文主要研究工作和成果如下:
　　(1)利用MIDAS建立隔震博物館及非隔震博物館模型，按照規(guī)范選取了三條地震波，其中一條為人工波，進行時程分析。提取不同建筑高度樓層的樓面波加速度時程，并對其進行傅立葉變化，得到其頻譜特性。結果表明，在地震作用下，博物館（包括隔震博物館及非隔震博物館）樓面波加速度峰值均隨著樓面層數(shù)的增加而增加，且同一地震作用下

3、不同樓層的樓面波均具有相似的頻譜特性。隔震博物館對地震作用有一定的阻隔作用，非隔震博物館對地震作用有一定的放大作用。
　　(2)利用ABAQUS建立了展柜-支座模型，支座采用滑動式文物隔震支座。通過第三章得到的樓面波作為外部激勵輸入，調整支座剛度，得到了展柜文物放置處的加速度反應譜以及位移反應譜。分析表明可以通過改變滑動式文物隔震支座彈簧剛度來控制結構的整體周期，實現(xiàn)文物隔震的目的。對于隔震博物館，在罕遇地震作用下，其樓面波平均加

4、速度峰值為0.52m/s2?；瑒邮轿奈锔粽鹬ё梢詫⒔Y構平均加速度反應峰值控制在0.21m/s2，隔震率為59％，此時結構的平均位移峰值為149mm。對于非隔震博物館，在罕遇地震作用下，其樓面波平均加速度峰值為4.45m/s2。滑動式文物隔震支座可以將平均加速度峰值控制到0.34m/s2，隔震率為92％，此時結構的平均位移峰值為124mm?；瑒邮轿奈锔粽鹬ёm用于非隔震博物館結構中。此外，本文結合以上分析，提出了滑動式文物隔震支座的設

5、計方法。
　　(3)利用ABAQUS建立了展柜-支座模型，支座采用變剛度文物隔震支座，通過第三章得到的樓面波進行加載。分析表明變剛度文物隔震支座無論是對于隔震博物館還是非隔震博物館都有良好的隔震效果。其中，對于非隔震博物館，變剛度文物隔震支座的減震效果更為明顯。變剛度文物隔震支座可以更好的實現(xiàn)不同地震強度下不同的設計目標。多遇地震作用下，能夠更有效的控制文物的加速度反應;罕遇地震作用下，在控制文物的加速度反應的前提下，能夠更有效的