[01283860]近断层主/余震下古文物建筑三维隔震机理与灾变控制

对木结构、近断层地震动和隔震技术的国内外研究现状进行了总结，以西安钟楼为基本研究对象，具体分析不同建造时间以及不同楼层的木结构隔震结构和非隔震结构在不同断层参数近断层地震动作用下的动力响应规律。

采用大型通用有限元软件ANSYS 建立西安钟楼的杆系模型，并结合实体模型计算结果和既有文献的研究成果验证其准确性，在此基础上建立另外8 种不同年代、不同楼层的木结构，对比分析其模态结果;

针对不同断层参数，利用ASK 模型人工拟合160 条近断层上下盘地震动，作为动力时程分析的地震波;研究建造时间对木结构在近断层地震动作用下的动力响应影响规律;

采用控制变量法，分析木结构结构在不同断层参数（震级、土体剪切波速、断层倾角、上界埋置深度和场地距离）近断层地震动作用下的动力响应规律，引入上下盘基底剪力差异系数来研究上下盘效应的变化趋势;

最后对西安钟楼有限元模型进行隔震设计，分析隔震结构在不同断层参数近断层地震动作用下的动力响应规律，并引入水平向减震系数进行分析研究。

2)总结了近年来对国内外对竖向地震地面运动研究和多层、高层、桥梁和核岛等结构中考虑地震竖向分量的应用研究，分类讨论三维隔震装置的研究现状，对一种常用于竖向隔震的构件-碟形弹簧的研究历史及现状进行总结分析，最后对古木结构的抗震研究现状进行简要概括。

基于以上研究背景，提出一种新型的三维隔震装置，并以该装置的核心-反压式碟形弹簧隔震器为研究对象，从理论及构造上验证其可行性，对其内部受压碟形弹簧组采用ABAQUS进行静载和动载下的模拟分析，得到其在静力工况下的竖向承载力及动力荷载工下的等效刚度和等效阻尼比，按照新型的三维隔震装置构造分解组合作为隔震单元属性应用于所建的SAP2000西安钟楼木结构中，进行时程响应分析。

3)对国内外古建筑木结构抗震性能以及隔震技术的研究现状进行了总结，由于多向地震波作用下古建筑木结构的动力响应研究相对较少，与此同时，基于基础隔震技术对保护古文物的巨大优点，以西安钟楼为研究基础，建立距今不同年代的古建筑木结构有限元模型，分析了古建筑木结构隔震前后的地震响应规律。

首先采用有限元软件ANSYS和SAP2000分别建立西安钟楼的有限元模型，对比分析了结构的模态，并结合已有的相关西安钟楼文献验证建模方法的合理性，在此基础上建立3种不同年代的古建筑木结构有限元模型。

考虑不同的输入加速度峰值和不同维数输入方向，分析古建筑木结构在地震作用下动力响应的一般性规律，研究不同的建造时间对古建筑木结构地震响应的影响。

进一步对古建筑木结构进行水平基础隔震设计，根据隔震层的设置原则及规范，验证隔震支座布置的合理性，然后建立古建筑木结构的隔震有限元模型，研究古建筑隔震结构在不同的加速度峰值和不同地震动作用下的结构动力响应规律。

最后对古建筑木结构隔震层的刚度和阻尼进行了参数分析，研究隔震层刚度和阻尼参数变化对古建筑木结构地震响应间的影响。