滑移隔震结构与相邻建筑物的碰撞分析
2020-04-21方雷庆刘廷滨
结构工程师 2020年1期
关键词:结构
方雷庆 刘廷滨
(1.中信建筑设计研究总院有限公司,武汉430014;2.兰州交通大学土木工程学院,兰州730070)
0 引 言
基础滑移隔震技术是在房屋上部结构与基础之间设置由低摩阻材料构成的可滑移的隔震层,隔震层的滑移错动隔离了传向上部结构的地震力,从而保证了结构免于地震破坏。当结构滑移值较大,与相邻建筑物的距离较小时,会与相邻建筑物发生碰撞。结构碰撞会导致建筑结构性破坏或非结构性破坏,给人类的生命财产造成巨大的损失。
Malhotra[1]和 Tsai[2]最早研究了隔震结构的碰撞问题,分析了各种参数对隔震结构碰撞反应的影响;Nagarajaiah 等[3]介绍了在 Northridge 地震中基础隔震结构发生碰撞的情况;Matsagar 和Jangid[4]研究了对不同类型的隔震结构在地震作用下与相邻附属结构的碰撞反应;谷伟等[5]建立了滑移隔震啮合状态判别准则,研究了带限位器滑移隔震结构考虑竖向地震作用的影响;樊剑等[6]对近断层地震下摩擦型隔震结构与限位装置碰撞反应及防护进行了研究。本文以纯摩擦滑移隔震结构(P-F)和恢复力滑移隔震结构(R-FBI)为研究对象,采用Hertz-damp碰撞模型,研究地震作用下滑移隔震结构与相邻建筑物之间的碰撞反应,并研究了防震缝宽度、摩擦系数以及碰撞刚度等因素对隔震结构碰撞反应的影响。
1 分析模型及碰撞运动方程的建立
P-F 和R-FBI 隔震结构与相邻建筑物的计算简图如图 1 所示[6],单体 A 为隔震结构,单体 B 为非隔震结构,单体A 和单体B 的层数分别为n1和n2,首先对单体A建立运动方程。……
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