地下爆炸波作用下基底滑移隔震建筑-土-隧道相互作用的动力分析

采用子结构耦合法对由隧道及其周围的有限土体、远场半无限土体以及上部基底滑移隔震建筑等三部分构成的体系在隧道内发生意外爆炸时的弹塑性动力响应进行了数值分析;在基底滑移隔震分析中,提出了修正的连续摩擦力模型以取代传统的库仑摩擦力模型,避免了计算过程中跟踪啮合滑移的过渡边界从而可降低计算误差。通过与 Lysmer 透射边界法和修正阻尼透射边界法的数值结果对比分析,验证了本文方法的有效性,其数值结果揭示了在遭受地下爆炸波作用并考虑土-结构相互作用的基底滑移隔震建筑动力响应的内在规律,从而为深入的理论研究与工程实践提供了重要的依据。

地下爆炸波作用下基底滑移隔震大跨结构的动力响应分析

对由地下隧道内发生意外爆炸引起的地下爆炸波作用下基底滑移隔震大跨结构考虑土-结构相互作用(SSI)的动力响应进行了全面的分析。在SSI分析中,分别采用有限元、无穷元和杆件体系建立了地下衬砌及周围有限土区、远场无限土区以及基底滑移隔震大跨结构的计算模型;在基底滑移隔震分析中,提出用连续摩擦力模型取代传统库仑摩擦力模型,以避免跟踪啮合滑移的过渡边界并可减小计算误差。最后,通过与Lysmer透射边界法和修正阻尼透射边界法的算例结果对比分析,验证了本文方法的有效性,其数值结果揭示了地下爆炸波作用下大跨结构的基底滑移隔震效果以及不同隔震参数对隔震效果的影响,从而为城市地下隧道建设相关的理论研究和工程实践提供了重要的依据。

不同摩擦系数下基底滑移结构减震性能分析

以砖混结构作为研究对象,探讨了采用基底滑移隔震技术后的减震效果及其地震反应的特点。为此,运用FORTRAN编制的结构隔震动力时程分析程序,对其进行计算。以2～8层砖混结构建筑为算例,分别考虑了不隔震(传统抗震)、基底滑移隔震两种方案,对其输入El-Centro波,并且选取不同的摩擦系数,进行了大量的比较计算分析,得出了一些有益的结论。

不同基底隔震形式加层结构的动态特性研究

基于量纲分析法,按一般低、多层建筑的基本周期(隔震前0.1~0.4 s)满足相似比关系,选用4层钢框架模拟原型结构,2层钢框架模拟加层结构。通过开展加层结构基底隔震体系的模型振动台对比试验,研究基底无隔震、基底滑移隔震和基底组合隔震3种不同方案下加层结构的地震响应特性、隔震效果和减震机制。利用有限元软件再现了未加层原型结构的动力特性。结果表明:1)无隔震方案在加层部分鞭梢效应明显,采用隔震方案后,加层部分及整体地震响应均明显降低;2)滑移隔震的减震率优于组合隔震,而对于最大层间位移的控制劣于组合隔震;3)自振周期0.204 s的4层既有建筑增加2层,通过滑移隔震或组合隔震可显著降低地震响应,提高抗震性能。