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吕西林

博士研究生教授

同济大学土木工程学院

工程结构抗震与防灾，钢筋混凝土结构理论与应用

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姓名：吕西林
目前身份：在职研究人员
担任导师情况：
学位：
学术头衔：

博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者，
职称：高级-教授
学科领域：

土木建筑工程其他学科
研究兴趣：工程结构抗震与防灾，钢筋混凝土结构理论与应用

个人简介

吕西林，男，1955年1月生。同济大学教授，现任土木工程防灾国家重点实验室学术委员会副主任，国际实验结构工程学会副主席，中国建筑学会抗震防灾分会副主任和建筑结构分会副主任，国际期刊The Structural Design of Tall and Special Buildings和Journal of Asia Architecture and Building Engineering主编。

1984年12月在同济大学获得博士学位。30多年来一直从事结构抗震减震、钢筋混凝土结构基本理论和既有建筑加固改造等研究与教学。先后主持了60多项国家及省部级重要科技项目和重大工程。研究成果“结构抗震防灾新技术研究及其工程应用”获2006年国家科技进步二等奖；“新型组合剪力墙及筒体结构抗震理论与技术”获2009年国家科技进步二等奖；“建筑物移位改造工程新技术及应用”获2014年国家技术发明二等奖。主编技术标准5本，参编7本，专著8本。获得国家及省部级科技奖17项，获专利28项，在国内外学术期刊发表论文460多篇。2015年获何梁何利科学与技术进步奖，2017年获美国土木工程师学会“纽马克奖”。

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2006-03-21

【期刊论文】组合基础隔震房屋模型振动台试验研究

吕西林， Lu Xilin Zhu Yuhua Shi Weixing Sake Udea Feng Demin Miyana Takafumi

土木工程学报，2001，34（2）43～49，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

基础隔震能有效地降低上部结构的地震作用，但不同的隔震体系，隔震效果不同。本文根据叠层橡胶支座和滑板摩擦隔震支座的特点，提出组台基础隔震系统，以中国和日本国的在建隔震房屋为工程背景，进行了组合基础隔震房屋模型和基础固定房屋型模拟地震动振动台试验，并对两种试验结果进行了能量分析，分析结果表明组合基础隔震系统中叠层橡胶支座能自动复位，滑板摩擦隔震支座具有良好的耗能能力，隔震效果明显，组合基础隔震系统是一种简单、经济、有效具有广泛应用价值的基础隔震形式。本文获得的大量振动台试验结果可以为隔震设计和加固中使用这种隔震系统及进一步的理论分析提供重要依据。

组合基础系统，模型试验，耗能

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2006-03-21

【期刊论文】结构一地基动力相互作用体系振动台模型试验研究

吕西林， LU Xi-lin， CHEN Yueqing， CHEN Bo， HUANG Wei， ZHAO Ling

地震工程与工程振动，2000，20（4）20～29，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

本义设汁实现了结构-地基动力相互作用体系的振动台试验，通过试验研究了动力相互作用体系的地震动反应的主要规律。山于动力相互作用的影响，软土地基中相互作用体系的频率远小于刚性地丛上不考虑结构一地基相互作用的构频率，而阻尼比则远人于结构材料阻尼比。软上地基对地震动起滤波和隔震作用。由于上部结构的振动反馈，基底地震动与自由场地震动不相同。上部结构柱顶加速度反应主要由基础转动引起的摆动分量组成，平动分量次之。而弹性变形分量很小。桩身应变幅值呈桩顶人、桩尖小的倒三角形分布。桩上接触压力幅值旱桩顶小、桩尖大的三角形分布。试验表明，结构-地基动力相互作用对体系地震反应的影响是很显著的。本试验为验证理沦与计算分析的研究成果、改进或提出合理的汁算模型和分析方法，提供了丰富的试验数据，为进一步研究奠定了基础。

结构-地基，相互作用，振动台试验，地震反应

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2006-03-21

【期刊论文】结构一地基动力相互作用体系振动台模型试验研究

吕西林， LU Xi-lin， CHEN Yueqing， CHEN Bo， HUANG Wei， ZHAO Ling

地震工程与工程振动，2000，20（4）20～29，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

结构-地基，相互作用，振动台试验，地震反应

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2006-03-21

【期刊论文】考虑场地类别与设计分组的延性需求谱和弹塑性位移反应谱

吕西林， LU Xi-lin， ZHOU Ding-song

程与工程振动，24（1）39～48，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

非线性反应谱是基于性能的抗震设计理论中亟待解决的基础性课题之一。本文将四种场地类别上的641条地震记录，按我国现行抗震规范设计分组的要求分为12组，大量具有不同屈服强度系数的单自由度体系作了弹塑性时程分析。研究了结构强度水平、周期、场地类别以及设计分组等因素对延性需求的影响。结果表明，在给定屈服强度水平下结构的延性需求强烈地依赖于场地条件、设计分组等因素。对于短周期结构，延性需求随场地土变软而增大同类场地随设计分组特征周期增大而增大。通过非线性回归分析，建立了与场地类别、设计分组相对应的延性需求谱μ-ξy-T的计算公式。在此公式的基础上结合现阶段抗震设计规范构建了弹塑性位移反应谱，可用于结构弹塑性位移需求的简化计算同时讨论了弹塑性位移反应谱的基本特点。

基于性能的抗震设计，延性需求谱，场地类别，设计分组，弹塑性位移反应谱

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2006-03-21

【期刊论文】考虑场地类别与设计分组的延性需求谱和弹塑性位移反应谱

吕西林， LU Xi-lin， ZHOU Ding-song

地震工程与工程振动，2004，24（1）57～63，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

非线性反应谱是基于性能的抗震设计理论中亟待解决的基础性课题之一。本文将四种场地类别上的641条地震记录，按我国现行抗震规范设计分组的要求分为12组，对大量具有不同屈服强度系数的单自由度体系作了弹塑性时程分析。研究了结构强度水平、周期、场地类别以及设计分组等因素对延性需求的影响。结果表明，在给定屈服强度水平下结构的延性需求强烈地依赖于场地条件、设计分组等因素。对于短周期结构，延性需求随场地土变软而增大，同类场地随设计分组特征周期增大而增大。通过非线性回归分析，建立了与场地类别、设计分组相对应的延性需求谱μ-ξy-T的计算公式。在此公式的基础上，结合现阶段抗震设计规范构建了弹塑性位移反应谱，可用于结构弹塑性位移需求的简化计算，同时讨论了弹塑性位移反应谱的基本特点。

基于性能的抗震设计，延性需求谱，场地类别，设计分组，弹塑性位移反应谱

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2006-03-21

【期刊论文】上海环球金融中心大厦结构模型振动台抗震试验

吕西林， Lu Xilin ， Zou Yun ，， Lu Wensheng ， Zhao Bin

地震工程与工程振动，2004，24（3）57～63，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

上海环球金融中心大厦高101层，结构高度492m，高宽比8.49，拟建成为世界上结构主体最高的建筑物。大厦采用了三重结构体系抵抗水平荷载，它们由巨型框架、钢筋混凝土核心筒及构成核心筒和巨型型钢混凝土柱之间相互作用的伸臂桁架组成；核心筒竖向不连续，由低筒、中筒和上部筒3部分组成；二对角巨型柱在42层以上开始分叉形成倾斜曲面，巨型斜撑只设置在垂直立面上，且采用单向支撑。根据我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002），该建筑总高超过了型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体最大高度190m的限值，同时高宽比超过了设防烈度7度地区为7的限值。为研究它在地震作用下的抗震性能，进行了缩尺（1/50）模型的振动台试验。试验结果表明，该结构体系合理，具有足够的水平刚度，在地震作用下位移反应不大，扭转效应比较小，满足我国抗震设防要求。

超高层，缩尺模型，振动台试验，抗震性能

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2006-03-21

【期刊论文】上海环球金融中心结构简化弹塑性时程分析及试验验证

吕西林， L

地震工程与工程振动，2005，25（2）34～42，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

鉴于上海环球金融中心结构体系及结构布置的复杂、结构高度及体型的超限，为了确保该建筑结构的抗震安全性和可靠性，除进行常规的计算分析外，还应对该结构进行弹塑性时程分析。本文建立了该结构的弹塑性时程分析简化模型，并编制了相应的计算程序。为了检验结构弹塑性时程分析的可靠性，首先对振动台试验的模型结构进行弹塑性时程分析，以便和试验数据进行对比。在此基础上对原型结构进行弹塑性时程分析，并对该结构进行了抗震性能评价。

弹塑性时程分析，上海环球金融中心，巨型框架，伸臂结构

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2006-03-21

【期刊论文】伺服电机TMD控制系统的研制与振动台试验

吕西林， L

振动工程学报，2000，13（1）61～70，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

介绍了用伺服电机作为可调阻尼器的TMD控制系统（简称伺服电机TMD系统）的研制以及振动台试验情况。本系统由可调质量、可调弹簧和可调阻尼器组成，控制系统的参数可以根据受控结构的动力特性进行调整，以达到最佳的控制效果。通过对这一系统进行自由振动试验、不同阻尼的试验，对系统的动力特性和减震性能有了比较深入的了解。通过对安装这一系统的框架结构模型进行地震模拟振动台试验，证明了这种控制系统具有较好的控制效果，特别是对结构位移反应的RMS值的控制效果更佳，为在受控结构上应用这种减震体系提供了依据。

结构控制，伺服电机， TMD，地震模拟，振动台试验

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2006-03-21

【期刊论文】纤维墙元模型在剪力墙结构非线性分析中的应用

吕西林， LU Xi-lin， LU Wen-sheng

力学季刊，2005，26（1）72～80，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

钢筋混凝土剪力墙是目前高层与超高层建筑中最主要的抗侧力构件，本文在对已有的微观及宏观计算模型进行比较的基础上，基于纤维模型概念，建立了便于高层剪力墙结构非线性分析应用的纤维墙元模型，即由承受轴力及弯矩的纤维子单元与承受剪切变形的剪切子单元相合成的墙元计算模型；同时，对该模型中剪切子单元高度的取值进行了分析，明确了其物理含义；推导了单元的刚度矩阵，并分别建立了纤维子单元及剪切子单元的骨架曲线及滞回规则。另外，用该计算单元模型，对一栋40层框架剪力墙结构进行了非线性时程分析，计算结果与相应模型的振动台试验结果进行了对比，比较结果表明两者在结构动力特性，位移响应方面等均吻合较好，验证了该计算单元模型的准确性与有效性，可为推广使用提供参考。

剪力墙结构，纤维模型，纤维墙元模型，非线性分析

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2006-03-21

【期刊论文】方钢管混凝土柱与钢梁连接的设计方法

吕西林， LU Xi-lin， LI Xue-ping， YU Yong

同济大学学报，2002，30（1）1～5，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

在试验研究和理论分析的基础上，提出了方钢管混凝土柱与钢染连接节点的设计及构造建议。并对试验结果和理论公式的计算结果进行了对比这一设计方法已被国家有关技术规程所采纳

方钢管混凝土柱，钢梁，连接，节点

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2006-03-21

【期刊论文】Modeling of Coupled Shear Walls and Its Experimental Verification

吕西林， Xilin Lu and Yuntao Chen

，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

Coupled shear wall is one of the main structural elements in high-rise buildings. In this paper, a nonlinear macromodel is proposed to simulate the behavior of coupled shear walls. This model is composed of a multivertical-element model for wall piers and a combined model for coupling beams. In the model for wall piers, some key characters, such as shifting of neutral axis within the wall section, interaction among flexure, shear, and axial forces, can be taken into account. In the model for coupling beams, the deformation of flexure and shear, and the interface bond–slip action are considered by using different elements. Experiments of coupled shear wall specimens with different sizes of coupling beams are carried out to verify the proposed model. A comparison of the analysis with the test results shows that the model is an efficient one in nonlinear analysis of coupled shear walls.

Concrete,， reinforced， Shear walls， Static tests， Finite element method， Nonlinear analysis， Simulation models.，

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2006-03-21

【期刊论文】考虑场地类别与设计分组的延性需求谱和弹塑性位移反应谱

吕西林， LU Xi-lin， ZHOU Ding-song

程与工程振动，24（1）39～48，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

基于性能的抗震设计，延性需求谱，场地类别，设计分组，弹塑性位移反应谱

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2006-03-21

【期刊论文】上海环球金融中心大厦结构模型振动台抗震试验

吕西林， Lu Xilin ， Zou Yun ，， Lu Wensheng ， Zhao Bin

地震工程与工程振动，2004，24（3）57～63，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

超高层，缩尺模型，振动台试验，抗震性能

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2006-03-21

【期刊论文】伺服电机TMD控制系统的研制与振动台试验

吕西林， L

振动工程学报，2000，13（1）61～70，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

结构控制，伺服电机， TMD，地震模拟，振动台试验

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2006-03-21

【期刊论文】建筑结构抗震研究的若干进展

吕西林， L B Xi-lin， JIANG Huan-jun

同济大学学报(自然科学版)，2004，32（10）1278～1284，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

对近10年来在同济大学土木工程防灾国家重点实验室进行的建筑结构抗震研究进行了回顾和总结。研究工作主要包括高层建筑结构的抗震控制研究与应用、基础隔震研究、新型抗震耗能剪力墙的研究、结构-地基动力相互作用研究、方钢管混凝土结构研究、高层及超高层建筑结构抗震研究等。这些研究工作与工程实践紧密结合，大部分研究成果已在实际工程中成功应用。

结构抗震控制，结构-地基动力相互作用，方钢管混凝土结构，高层及超高层建筑