环境激励下基础隔震结构的主要动力特性研究
2011-02-13韩建平王洪涛刘云帅杜永峰
振动与冲击 2011年11期
韩建平,王洪涛,刘云帅,杜永峰,李 慧
(1.兰州理工大学 防震减灾研究所,兰州 730050;2.甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室,兰州 730050)
基础隔震作为一项成熟的被动控制技术,已得到了大量的应用推广,其良好的隔震性能也已经得到了实际强震的考验。汶川地震中,在邻近普通砖混结构房屋普遍墙体开裂的情况下,采用基础隔震技术的甘肃省陇南市武都区北山邮政职工住宅楼上部结构及隔震层下的下部支承体系完好无损[1]。
按现行规范规定,计算基础隔震结构的水平向减震系数时,应取剪切变形100%对应的等效刚度和等效黏滞阻尼比;罕遇地震验算时,宜采用剪切变形250%时的等效刚度和等效黏滞阻尼比,当隔震支座直径较大时可采用剪切变形100%时的等效刚度和等效黏滞阻尼比[2]。但当结构遭受环境激励或较低水平的地震动影响时,隔震支座的剪切变形远远达不到设计时的水平,从而使得隔震支座的刚度及结构的动力特性与设计时有较大的不同。因此,有必要对基础隔震结构在微幅环境激励下的动力特性及参数进行研究,这将有助于更全面地掌握其在微幅激励作用下的响应特点。目前在这方面的研究尚少,还没有一些非常明确的结论。
本文首先通过对两栋基础隔震建筑在环境激励下的振动测试,运用随机子空间识别法和有理分式多项式法分别识别了结构的模态频率、振型和模态阻尼比。进一步以其中一栋为研究对象,以识别的模态参数作为修正基准,采用多目标优化的方法反演了环境激励下隔震层的实际水平等效刚度。……
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