基础隔震建筑简化软碰撞保护与变刚度保护的对比分析

基础隔震建筑通过设置隔震支座来保护上部结构不受损坏,但在长周期或强烈地面运动作用下会使隔震支座变形过大而导致隔震支座失稳破坏。在这种情况下,需增设保护装置作为第二道防线,以减小隔震层的变形,使之限制在允许的范围内,同时上部结构层间剪力不明显增大。本文主要对比分析了两种保护措施:①简化后的软碰撞保护;②变刚度保护。通过对其原理、力学模型以及工程实例的研究,选取了恰当的参数并进行了地震反应分析。

基础隔震建筑中应用变刚度保护装置的地震反应分析

长周期的地面运动会使隔震建筑物发生类共振而导致隔震支座失稳破坏。在这种情况下,可以利用附加的弹簧改变建筑物的周期,减小隔震层的变形,使之限制在允许的范围内,同时使上部结构的层间剪力不明显增大。按照多质点结构分析模型推导了不发生附加、右侧附加、左侧附加弹簧的运动方程,编制了相应的分析程序。通过对模型实例分析,论证了变刚度保护装置在限制支座大变形中的作用,讨论了在工程设计中如何选取变刚度保护装置的适宜参数。

变刚度隔震保护装置试验研究

通过在距离隔震层一定位移处设置由弹簧和与其串联的限位挡板组成的变刚度保护装置作为第二道防线,成功地进行了五层框架的变刚度隔震保护模拟地震振动台试验。理论分析和试验结果表明,变刚度隔震保护装置能有效改变结构动力特性,减小隔震层的变形,使之限制在允许的范围内。