近斷層多維地震激勵下串聯(lián)隔震結(jié)構(gòu)倒塌模擬.pdf

1、在遠場區(qū)域，隔震結(jié)構(gòu)對減輕地震損害表現(xiàn)出的良好效果已經(jīng)得到廣泛的認同，將其應(yīng)用到近斷層區(qū)域內(nèi)也是比較自然的想法。另外隨著建筑用地的日趨緊張，地下室的利用也容易為人所考慮，結(jié)合這些因素，工程中出現(xiàn)了較多隔震支座放置在地下室懸臂柱頂?shù)拇?lián)隔震結(jié)構(gòu)。地震中，威脅人們生命和財產(chǎn)安全的主要因素莫非是建筑物的倒塌，目前針對串聯(lián)隔震結(jié)構(gòu)在近斷層地震作用下響應(yīng)特性、失效因素和倒塌模式的特殊性，尚未進行研究。
　　 本文以串聯(lián)隔震結(jié)構(gòu)為對象，近斷

2、層地震動為輸入，對其響應(yīng)特征、倒塌機理以及有效抗倒塌措施進行了探討，主要工作有如下幾個方面：⑴分別介紹近斷層地震動的基本特征以及對結(jié)構(gòu)的影響、串聯(lián)隔震系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀、目前結(jié)構(gòu)倒塌過程模擬的難點以及基本途徑。⑵選擇典型近斷層多維地震實際記錄波和相關(guān)的遠程地震波作為輸入，對串聯(lián)隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)進行計算，分析表明串聯(lián)隔震結(jié)構(gòu)在近斷層地震作用下有較好的隔震效果，但位移響應(yīng)有所放大。⑶比較分析各種地震波以及不同長細比懸臂柱加連梁和不加連梁的地震響

3、應(yīng)分析，可知連梁對結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響極小。⑷當由于某種原因?qū)е陆Y(jié)構(gòu)底層較薄弱時，特大地震作用下隔震與非隔震的倒塌過程模擬，結(jié)果表明近斷層地震作用下底層薄弱時隔震結(jié)構(gòu)比非隔震結(jié)構(gòu)更容易發(fā)生倒塌。⑸編制生死單元二次開發(fā)程序UACTIVE，根據(jù)與隔震墊彈簧相連單元的最大剪力或軸力達到隔震墊失效前的最大值殺死單元，以實現(xiàn)隔震墊失效而引起結(jié)構(gòu)倒塌的模擬。⑹為了控制特大地震作用下隔震層的位移，防止因隔震層位移過大而產(chǎn)生倒塌，在隔震層設(shè)置多級變剛度限位器

4、，對其進行地震響應(yīng)時程分析，結(jié)果表明該限位器可以很好的控制隔震層位移在有效范圍，并通過合理選擇剛度，驗算抗震變形滿足要求，且不影響多遇地震下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。⑺對隔震層設(shè)置多級變剛度限位器的串聯(lián)隔震結(jié)構(gòu)進行倒塌模擬，分析該串聯(lián)隔震結(jié)構(gòu)倒塌過程可知，結(jié)構(gòu)的倒塌開始于底層位置，設(shè)計時應(yīng)適當考慮加強結(jié)構(gòu)底層，另外在隔震層設(shè)置多級變剛度限位器后，有效地防止了隔震層因位移過大失效而引起結(jié)構(gòu)整體倒塌，倒塌發(fā)生在上部結(jié)構(gòu)從而增加結(jié)構(gòu)倒塌時的延性，為減少人員