滑移隔震结构的地震反应规律与设计方法研究

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滑移隔震是一种较为成熟的基础隔震技术,主要适用于欠发达的高烈度村镇地区。国内外学者已对滑移隔震结构在地震激励下的反应开展了大量研究,但已有研究主要集中于验证滑移隔震的有效性上,地震反应分析采用的地震波数量较少,未得到较全面的结构地震反应规律和地震响应简化计算方法。本文对滑移隔震结构在三维地震激励下的反应进行了系统、深入的研究,取得的主要研究成果如下:(1)对单层滑移隔震结构上部结构归一化峰值伪加速度及不同结构参数和地震动参数对其影响进行了研究。研究结果表明,两正交方向上的结构归一化峰值伪加速度与归一化地面峰值加速度之间的变化关系基本一致。竖向地震动可能会增大或减小上部结构反应,但大部分情况下其影响可以忽略不计。水平正交方向结构周期比、动静摩擦系数差异、震级与震中距对滑移隔震结构上部结构响应影响较小。场地土越软,上部结构反应越大,但影响程度随归一化地面峰值加速度的增加而减小。当场地类型、质量比及归一化峰值加速度确定时,上部结构归一化峰值伪加速度概率分布基本符合正态分布。基于数值计算结果,建立了归一化峰值伪加速度平均值与变异系数的简化计算公式。(2)对单层滑移隔震结构归一化峰值滑移位移及不同结构参数和地震动参数对其影响进行了研究。主要研究结果表明:相较于地震波峰值加速度(PGA)与峰值位移(PGD),峰值速度(PGV)与结构滑移位移反应相关性最好。水平正交方向上,结构滑移位移反应与归一化地面峰值速度的变化关系基本一致。竖向地震分量与水平方向结构刚度比对滑移隔震结构滑移位移响应的影响可忽略不计。脉冲型地震与无脉冲地震作用下结构滑移位移响应差异较大。基于数值计算结果,建立了无脉冲与脉冲型地震作用下,滑移隔震结构滑动概率和滑动条件下归一化峰值滑移位移几何平均值与几何标准差的简化计算公式。
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