長周期地震動作用下層間隔震結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析.pdf

1、近年來，長周期地震動對高層、超高層結(jié)構(gòu)的破壞時有發(fā)生。而由于增設(shè)了隔震支座，使得隔震結(jié)構(gòu)的自振周期得以延長。因此在短周期地震動作用下，隔震結(jié)構(gòu)一般具有非常好的抗震性能，但在長周期地震動的作用下，結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)可能會較為不利。目前的研究大部分是針對短周期地震動所做的，并且多是基于基礎(chǔ)隔震體系做的，而對長周期地震動和層間隔震結(jié)構(gòu)的研究偏少。雖然長周期地震動對隔震結(jié)構(gòu)的破壞還不曾出現(xiàn)，但隨著隔震技術(shù)的不斷完善和豐富，研究長、短周期地震動作用下層

2、間隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的差異及其規(guī)律對隔震技術(shù)的應(yīng)用有著重要的現(xiàn)實意義。在前人研究成果的基礎(chǔ)上，本文對長、短周期地震動作用下的層間隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)做出了對比分析。論文的主要研究內(nèi)容和主要結(jié)論如下:
　　首先，對層間隔震結(jié)構(gòu)體系進行了評述，分析了各自的特點，并給出了相關(guān)計算假定;對幾種常見的隔震支座恢復(fù)力模型進行總結(jié)，并分析了各自的特點和局限性。最終結(jié)合層間隔震結(jié)構(gòu)的多質(zhì)點模型和ETABS自帶恢復(fù)力模型，通過振型積分法進行非線性時程分析

3、。
　　其次，根據(jù)本文的研究目的設(shè)定長、短周期地震動的選擇準則，在此基礎(chǔ)上選擇所需的地震動，并對所選地震動進行頻譜特性的研究。研究結(jié)果表明，短周期地震動的譜曲線與長周期地震動譜曲線相比呈現(xiàn)較強的規(guī)律性。這就導(dǎo)致了通常短周期地震動作用下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)隨自振周期的變化情況可以被預(yù)測，而長周期地震動作用下結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的地震響應(yīng)則很難預(yù)測到。
　　最后，建立五棟質(zhì)量比不同的層間隔震結(jié)構(gòu)，通過質(zhì)量比對結(jié)構(gòu)的自振周期進行控制。對不同質(zhì)量比

4、結(jié)構(gòu)輸入所選的長、短周期地震動進行非線性時程分析?？疾扉L、短周期地震動作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)所具有的差異，在此基礎(chǔ)上，進一步研究質(zhì)量比對長、短周期地震動作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明，在長周期地震動的作用下，層間隔震結(jié)構(gòu)各方面地震響應(yīng)（如頂層速度時程、層間剪力、層間位移角和隔震層位移最大值等）均顯著高于短周期地震動作用下的對應(yīng)值。特別是隔震層位移最大值這項，在長周期地震動作用下的最大層位移一般都會進入超限區(qū)，并在質(zhì)量比較大時甚至?xí)l(fā)展進入危

5、險區(qū)，嚴重影響隔震結(jié)構(gòu)的豎向承載能力。短周期地震動作用下結(jié)構(gòu)所具有的地震響應(yīng)基本是隨著質(zhì)量比的減?。醋哉裰芷诘目s短）而增大的。而輸入長周期地震動時，我們發(fā)現(xiàn)質(zhì)量比對結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)沒有固定的影響規(guī)律，需根據(jù)地震動的不同而單獨考慮。這主要是因為不同長周期地震動頻譜特性之間存在的巨大差異所引起的。
　　綜上所述，本文首先對比分析了長、短周期兩種類型地震動頻譜特性的特點和差異。其次，對比分析了長、短周期地震動作用下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)之間的不