基底隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特性分析.pdf

1、建筑結(jié)構(gòu)基底隔震，是通過水平剛度低且具有一定阻尼的隔震裝置，將上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間連接起來，以降低由地基輸入上部結(jié)構(gòu)的地震能量及其作用效應(yīng)，提高建筑結(jié)構(gòu)對(duì)強(qiáng)震的防御能力。汶川8級(jí)地震后設(shè)計(jì)建造的四川省蘆山縣人民醫(yī)院門診綜合樓是一幢基底隔震建筑，在2013年4月20日蘆山7級(jí)地震中，經(jīng)歷了9度地震的實(shí)際考驗(yàn)，在震災(zāi)應(yīng)急救護(hù)中發(fā)揮了很好的社會(huì)和技術(shù)效益。目前一些教材和專著多以單自由度結(jié)構(gòu)的線性振動(dòng)特性來闡述基底隔震原理，認(rèn)為隔震能降低結(jié)構(gòu)的加

2、速度，但會(huì)增大結(jié)構(gòu)的位移。對(duì)地震作用下多自由度結(jié)構(gòu)線性振動(dòng)幅頻特性分析，尚少見其解析解。
　　在現(xiàn)有文獻(xiàn)成果的基礎(chǔ)上，對(duì)線性多自由度基底隔震結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，本文開展的主要研究分析工作及其成果如下：
　　(1)在地面水平簡諧運(yùn)動(dòng)輸入條件下，分別采用滯后阻尼和粘滯阻尼，對(duì)7自由度結(jié)構(gòu)推導(dǎo)了結(jié)構(gòu)加速度、絕對(duì)位移、層間位移的振幅隨振動(dòng)頻率而變化的解析計(jì)算公式。結(jié)果表明，基底隔震結(jié)構(gòu)的水平加速度隔震傳遞率與水平絕對(duì)位移隔震傳遞率的計(jì)算

3、公式相同，基底隔震能降低上部結(jié)構(gòu)的加速度振幅，也能降低上部結(jié)構(gòu)的絕對(duì)位移振幅，而水平層間位移振幅的隔震傳遞率與其存在明顯的區(qū)別；
　　(2)利用建立的解析計(jì)算公式進(jìn)行參數(shù)分析。結(jié)果表明，在地面水平簡諧運(yùn)動(dòng)條件下，抗震結(jié)構(gòu)的絕對(duì)位移振幅隨樓層的升高而明顯增大，而基底隔震結(jié)構(gòu)的絕對(duì)位移振幅因基底隔震而明顯降低，其隨樓層的升高而增大的幅度較??；抗震結(jié)構(gòu)的水平層間位移振幅沿樓層升高而降低，基底隔震結(jié)構(gòu)的水平層間位移振幅沿樓層升高的變化很小

4、。文中還考察了隔震器阻尼變化對(duì)隔震效果的影響，并對(duì)基底隔震結(jié)構(gòu)的基本頻率提出了一個(gè)近似計(jì)算方法；
　　(3)在線性模型下，對(duì)含有多頻成份的水平地震加速度信號(hào)輸入，采用直接積分法計(jì)算了7自由度結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，由此考察了基底隔震結(jié)構(gòu)加速度、層間位移峰值沿樓層的變化特征，算例表明它們與解析分析的結(jié)果在定性規(guī)律上基本一致。
　　本文由理論分析得到的初步結(jié)果，對(duì)認(rèn)識(shí)基底隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性有一定的理論和實(shí)用參考價(jià)值。在隔震結(jié)構(gòu)絕對(duì)位移及其