杨巧荣 王梁亚 刘文光 许浩 徐鸿飞

摘要： 针对斜向旋转型三维隔震装置的变形及力学性能特点，介绍了该三维隔震装置的组成部件、变形机理和力学性能设计方法，建立其水平平动刚度模型、竖向力?位移滞回模型，确定了三维隔震装置的水平平动刚度、竖向压缩刚度和水平扭转刚度理论公式。采用300型三维隔震支座进行了竖向加载力学性能试验，拟静力试验结果表明，该三维隔震装置竖向变形形式符合理论机理，滞回性能和承载能力稳定，将三维隔震装置加载、卸载竖向刚度及等效黏滞阻尼比的理论计算值和试验实测值进行对比分析，结果吻合较好。通过对三维隔震装置进行有限元模拟分析，验证了理论分析和静力试验所得出的水平和竖向滞回模型的正确性。

关键词： 三维隔震; 倾斜旋转摩擦; 力学模型; 静力试验; 有限元分析

中图分类号： TU352.1    文献标志码： A    文章编号： 1004-4523（2021）03-0462-10

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2021.03.003

引 言

隔震结构通过在基础结构和上部结构之间设置隔震层，使上部结构与水平地震动绝缘，从而提高结构的抗震性能[1]。长久以来，国内外学者一直把注意力集中在研究水平地震方面，但竖向地震作用对结构的消极影响也不容忽视。1976年Gazli地震与1979年Imperial地震记录竖向加速度均超过了水平加速度，1995年日本阪神地震中竖向地震对大跨度结构的震动破坏远大于水平地震[2]。与非隔震结构相比，传统水平隔震结构能较好地隔绝水平地震动，但不会减小竖向地震作用，相反还可能略有放大[3]，因此进行结构竖向隔震研究就显得十分重要。……