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

1、近年來(lái)，長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)高層、超高層結(jié)構(gòu)的破壞時(shí)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(zhǎng)。因此在短周期地震動(dòng)作用下，隔震結(jié)構(gòu)一般具有非常好的抗震性能，但在長(zhǎng)周期地震動(dòng)的作用下，結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)可能會(huì)較為不利。目前的研究大部分是針對(duì)短周期地震動(dòng)所做的，并且多是基于基礎(chǔ)隔震體系做的，而對(duì)長(zhǎng)周期地震動(dòng)和層間隔震結(jié)構(gòu)的研究偏少。雖然長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)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(zhǎng)、短周期地震動(dòng)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(duì)隔震技術(shù)的應(yīng)用有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。在前人研究成果的基礎(chǔ)上，本文對(duì)長(zhǎng)、短周期地震動(dòng)作用下的層間隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)做出了對(duì)比分析。論文的主要研究?jī)?nèi)容和主要結(jié)論如下:
　　首先，對(duì)層間隔震結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了評(píng)述，分析了各自的特點(diǎn)，并給出了相關(guān)計(jì)算假定;對(duì)幾種常見(jiàn)的隔震支座恢復(fù)力模型進(jìn)行總結(jié)，并分析了各自的特點(diǎn)和局限性。最終結(jié)合層間隔震結(jié)構(gòu)的多質(zhì)點(diǎn)模型和ETABS自帶恢復(fù)力模型，通過(guò)振型積分法進(jìn)行非線性時(shí)程分析

3、。
　　其次，根據(jù)本文的研究目的設(shè)定長(zhǎng)、短周期地震動(dòng)的選擇準(zhǔn)則，在此基礎(chǔ)上選擇所需的地震動(dòng)，并對(duì)所選地震動(dòng)進(jìn)行頻譜特性的研究。研究結(jié)果表明，短周期地震動(dòng)的譜曲線與長(zhǎng)周期地震動(dòng)譜曲線相比呈現(xiàn)較強(qiáng)的規(guī)律性。這就導(dǎo)致了通常短周期地震動(dòng)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(cè)，而長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的地震響應(yīng)則很難預(yù)測(cè)到。
　　最后，建立五棟質(zhì)量比不同的層間隔震結(jié)構(gòu)，通過(guò)質(zhì)量比對(duì)結(jié)構(gòu)的自振周期進(jìn)行控制。對(duì)不同質(zhì)量比

4、結(jié)構(gòu)輸入所選的長(zhǎng)、短周期地震動(dòng)進(jìn)行非線性時(shí)程分析?？疾扉L(zhǎng)、短周期地震動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)所具有的差異，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究質(zhì)量比對(duì)長(zhǎng)、短周期地震動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明，在長(zhǎng)周期地震動(dòng)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(shí)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(dòng)作用下的對(duì)應(yīng)值。特別是隔震層位移最大值這項(xiàng)，在長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下的最大層位移一般都會(huì)進(jìn)入超限區(qū)，并在質(zhì)量比較大時(shí)甚至?xí)l(fā)展進(jìn)入危

5、險(xiǎn)區(qū)，嚴(yán)重影響隔震結(jié)構(gòu)的豎向承載能力。短周期地震動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)所具有的地震響應(yīng)基本是隨著質(zhì)量比的減小（即自振周期的縮短）而增大的。而輸入長(zhǎng)周期地震動(dòng)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)質(zhì)量比對(duì)結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)沒(méi)有固定的影響規(guī)律，需根據(jù)地震動(dòng)的不同而單獨(dú)考慮。這主要是因?yàn)椴煌L(zhǎng)周期地震動(dòng)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(duì)比分析了長(zhǎng)、短周期兩種類型地震動(dòng)頻譜特性的特點(diǎn)和差異。其次，對(duì)比分析了長(zhǎng)、短周期地震動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)之間的不