配筋砌体摩擦摆隔震结构地震响应分析
2011-07-30王蕊
天津城建大学学报 2011年3期
王 蕊
(天津电力设计院,天津 300200)
地震是一种突发式的自然灾害,强地震在瞬间就可以造成山崩地裂、河流改道、房屋倒塌、堤坝溃决,给人们生命财产造成严重危害.我国是世界上多地震的国家,为了防止地震给人民的生命财产带来重大损失,广大科技人员一直致力于防震减灾的研究.基础隔震便是较好的防震措施之一,即在建筑物或构筑物基底设置控制结构来隔离地震能量向上部结构传输,使结构振动减轻,防止地震破坏.目前,研究开发的基础隔震体系很多,主要有:叠层橡胶垫隔震、滑动摩擦隔震体系、组合隔震体系、摩擦摆体系、滚轴或滚珠摩擦隔震体系、还有新近出现的滑动凹面基础隔震体系等[1].
摩擦摆(friction pendulum system,简称FPS)[2]是一种圆弧面滑动摩擦系统,具有较强的限、复位能力、耗能机制和良好的稳定性,从而提高了系统的工程实现性.摩擦摆隔震系统经实验研究效果较好[3],可应用到建筑和桥梁加固改造中.本文基于摩擦摆(FPS)及其隔震剪型结构非线性微分方程,采用数值模拟方法,分析摩擦摆隔震系统对配筋砌体结构地震响应的影响.
1 摩擦摆隔震结构计算模型及运动方程[4-5]
根据文献[4]的基本假定,建立FPS隔震结构的分析模型,如图1所示.隔震系统由上部结构和基底摩擦摆(隔震层)组成.其中,m0为结构隔震层质量,合在结构底板质量中;mi,ki,ci(i=1 2 … n)分别为上部结构第 i层的质量、层间水平刚度和阻尼系数;x0为相对地面的水平位移(基底滑移量);xi(i =1 2 … n)表示上……
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