毕业论文课题相关文献综述

（1）课题研究背景

地震作为一种突发式的自然灾害，发生前往往缺少先兆，发作是突然的，发生的过程历时较短，但破坏性很大，而且在短时间内重复发作，从而引起各类工程结构的破坏，这不仅使人们遭受重大的经济损失，还要夺取很多人的生命和健康。我国是一个多地震的国家，地震造成的人员伤亡居世界首位。世界地震史上死亡人数最多的一次发生在我国陕西华县（1556年，7.8级地震，死伤83多万人），近代大地震中，死亡最多的是我国唐山市（1976年，7.8级地震，死亡24多万人）。由此可见，地震给我国造成的损失是非常惨重的。同样，在世界范围内，地震给人类造成的灾害也是非常严重的。1923年日本关东地震，仅东京和横滨两地，死亡人数即达十万余人。1960年智利地震，1967年加拉加斯等多次地震，也造成惨重的灾难，人民的生命财产也蒙受了惊人的损失[1]。因此各国对抗震的研究工作都是非常重视，抗震减灾已成为重要的研究课题之一。

长期以来，我国建筑结构的抗震设计，先按小震进行弹性反应计算和承载力设计，以保证小震不坏；再按大震进行非弹性反应的变形验算，以保证大震不倒。这种抗震设计方法适当控制结构的承载力和刚度，但容许结构构件在地震时进入非弹性状态，并且具有较大的延性，以消耗地震能量。这种方法存在的局限性主要有如下几方面：结构承重构件在地震时进入非弹性状态，在某些重要的结构中是不允许的；地震时主体结构非弹性变形严重，使震后难以修复，同时也使非主体结构开裂或破坏，修复费用很大；由于地震作用的随机性和复杂性，可能超出人们预估的范围而使结构产生严重破坏或倒塌，其破坏程度难以控制。　　　

有鉴于此，以减振、控振为手段，采取积极防御的减震控制思想在国内外得到了较快的发展。日本、美国、中国以及我国台湾地区的众多学者，在该领域进行了大量的理论研究与工程实践工作，一度形成了百花齐放、百家争鸣的局面。国内外学者提出了许多不同的减震方法，其中以基础隔震技术和消能减震技术的研究和应用最为成熟。

建筑物结构隔震技术20世纪60年代出现的一项新技术，是目前工程中应用最多的一种减震控制技术目前发展较为成熟的隔震系统，除了铅芯橡胶支座（LRB）外，还包括高阻尼橡胶支座（HDRB）及摩擦滑板支座。然而，上述隔震方式只具有水平方向二维的隔震效果。三维隔震装置的研发，是隔震研究领域的热点与难点之一。目前已有一些三维隔震装置应用于核电建筑和精密仪器的隔震工程中。但是，三维隔震装置的竖向隔震效果仍然不太明显。研发出承载力高、性能稳定、价格合理的三维隔震支座并将之成功应用于工程实践，仍然困难重重。建筑结构在隔震后的水平地震作用可降低到原来的1/2～1/5，而竖向地震作用并不能降低、甚至会有不同程度的放大。和普通结构相比，隔震结构在多维地震动激励下的结构性能将会更加复杂，其竖向地震的影响将越来越显著。

（2）国内外有关竖向隔震技术的研究

竖向隔震技术国内研究现状

21世纪初，国内有学者开始关注竖向地震作用对传统隔震结构(如橡胶基础隔震、铅芯橡胶基础隔震等)地震反应的影响，而且根据遇到的问题提出了各种竖向隔震支座的设计。北京建筑工程学院（原哈尔滨工程力学研究所）的钱培风教授早在若干年前就注意到竖向地震作用的重要性，提出了竖向地震力是使建筑结构产生破坏的主要原因。认为传统的水平地震力作为建筑物破坏的主要原因是错误的[2]。特别是经过1966年邢台地震，1975年海城和1976年唐山大地震的宏观震害调查，很多建筑物的破坏现象用水平地震力理论似乎无法解释，尤其是砖烟囱的破坏现象更是突出的例子。

周福霖等[3]专家推导出隔震结构竖向加速度反应衰减比，认为对采用夹层钢板橡胶垫的基础隔震结构，并未能达到衰减结构地震竖向震动的作用，但也不会加剧结构的竖向震动效应。我国广州市地下铁道、日本JR高速铁路、英国伦敦地下铁道等均采用纯橡胶垫进行隔震，明显有效地减少列车运行时对周围建筑、结构物的竖向震动影响。采用橡胶垫的隔震结构，对环境震动的降噪减震作用是非常明显有效的。

熊世树等[4]专家则提出了采用铅芯橡胶碟簧隔震支座(3DB)，该系统由铅芯碟层橡胶支座LRB和加有阻尼材料的碟形弹簧支座DSB串联组成，能有效地解决三维隔震支座竖向阻尼的难题，并可以有效地抑制摇摆。通过对一栋五层3DB三维基础隔震框架结构进行仿真分析得出结论:该隔震设备不仅能有效地减少双向水平地震作用下的地震响应，而且竖向隔震效果也十分明显。装有3DB的三维隔震结构的地震反应比不隔震结构降低了50%以上。