基于隨機(jī)振動(dòng)的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)可靠度及其變異性研究.pdf

1、基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)是通過(guò)在上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)之間設(shè)置側(cè)向剛度較小的隔震支座，使整個(gè)結(jié)構(gòu)避開(kāi)或遠(yuǎn)離地震動(dòng)卓越周期，減小上部結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，并通過(guò)設(shè)置阻尼器消耗地震能量。地震和結(jié)構(gòu)都具有隨機(jī)性，確定性的方法通常不能反映出這種性質(zhì)。本文采用隨機(jī)振動(dòng)理論，對(duì)隔震結(jié)構(gòu)的響應(yīng)進(jìn)行了可靠性分析。
　　介紹了結(jié)構(gòu)動(dòng)力可靠度概率公式的推導(dǎo)，并根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠概率的公式將研究目標(biāo)轉(zhuǎn)至位移傳遞函數(shù)和地震動(dòng)功率譜密度函數(shù)，求出了適合于現(xiàn)行中國(guó)規(guī)范的平穩(wěn)地震動(dòng)功率譜密度函數(shù)

2、的譜參數(shù)。
　　鑒于隔震結(jié)構(gòu)的非經(jīng)典阻尼特性，無(wú)法進(jìn)行實(shí)模態(tài)的求解。假設(shè)上部結(jié)構(gòu)的阻尼為經(jīng)典阻尼，提出了對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行振型分解求解結(jié)構(gòu)隔震層及上部結(jié)構(gòu)位移傳遞函數(shù)的方法，從而將隔震層的地震響應(yīng)突出出來(lái)。在這種方法的基礎(chǔ)上提出了兩種隔震結(jié)構(gòu)等效雙自由度模型，并與原多自由度結(jié)構(gòu)進(jìn)行了前兩階振型的位移傳遞函數(shù)和響應(yīng)方差的比較，最終確定了較精確的等效雙自由度模型。
　　通過(guò)實(shí)際測(cè)量橡膠層厚度，首次得到了橡膠層厚度變異性水平。根據(jù)Ha

3、ringx理論，得到了基于橡膠層厚度變異的隔震支座水平剛度變異系數(shù)公式。選擇等效雙自由度模型，建立隔震層和上部結(jié)構(gòu)響應(yīng)方差的變異系數(shù)和隔震層水平剛度、阻尼比及總質(zhì)量變異系數(shù)的關(guān)系，分析了隔震層參數(shù)的不確定性對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響。
　　根據(jù)《抗規(guī)》的思想，運(yùn)用隨機(jī)振動(dòng)的方法求解了水平減震系數(shù)用以修正反應(yīng)譜，但修正反應(yīng)譜所代表的地震動(dòng)和實(shí)際輸入到上部結(jié)構(gòu)中的地震動(dòng)存在差別。通過(guò)算例比較了運(yùn)用該方法減震后的結(jié)構(gòu)響應(yīng)方差和實(shí)際響應(yīng)方差的區(qū)別。