多级串联非比例阻尼隔震结构地震响应分析①
2012-09-06杜永峰张尚荣
地震工程学报 2012年4期
关键词:结构
杜永峰,张尚荣,李 慧
(1.防震减灾研究所,兰州理工大学,甘肃 兰州 730050;2.西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心,兰州理工大学,甘肃 兰州 730050)
0 引言
由于隔震体系的隔震层与本体结构的阻尼性能有很大差异,结构整体呈现出非比例阻尼的特性。上个世纪50年代以来,国内外学者对非比例阻尼体系作了很多研究:Kelly[1]采用实振型分解法求解了双自由度基础隔震模型相对位移的近似小参数解;汪梦甫[2]采用虚拟激励法得到非比例阻尼线性体系随机地震响应计算的一般实数解析解答;周君求和彭跃社[3]采用矩阵摄动法得到非比例阻尼振动系统的近似解析解;笔者[4]采用分区瑞利阻尼模型,将实振型分解法应用于一般多自由度隔震结构体系的动力响应分析。
随着隔震技术的不断深入研究和快速发展,隔震层的位置已不再局限于基础顶面,本次修订的建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[5]对隔震层位置也做了扩展,由“建筑物基础与上部结构之间”"改为“建筑物基础、底部或下部与上部结构之间”,这类层间隔震模式将整个隔震结构体系分成上部结构、隔震层、下部结构。若各子结构阻尼性能都不同,对于层间剪切型结构就构成了多级串联非比例阻尼模型,如图1所示。鉴于分区瑞利阻尼模型的物理意义直观,便于工程应用[6-7],本文引用该模型并将这种阻尼矩阵表达形式推广至多级串联非比例阻尼模型,采用状态空间法对其进行地震响应分析。

图1 (GB50011-2010)隔……
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