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(yuǎn)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(rèn)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(jìn)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(jī)理以及有效抗倒塌措施進(jìn)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(diǎn)以及基本途徑。⑵選擇典型近斷層多維地震實(shí)際記錄波和相關(guān)的遠(yuǎn)程地震波作為輸入，對串聯(lián)隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)進(jìn)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(xì)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(dāng)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(dá)到隔震墊失效前的最大值殺死單元，以實(shí)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(jìn)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(yàn)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(jìn)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(dāng)考慮加強(qiáng)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