基于摩擦摆支座的层间隔震结构振动台试验研究
2021-12-29段存坤张春巍
沈阳建筑大学学报(自然科学版) 2021年6期
关键词:结构
段存坤,张春巍
(青岛理工大学土木工程学院,山东 青岛 266033)
高层结构采用基础隔震后,因上部结构与隔震层刚度比较大,结构动力特性主要受薄弱隔震层的控制。采用基础隔震技术的高层建筑结构在受到地震作用并发生较大幅度的摆动时,会引起支座受拉破坏,使结构极易发生倾覆倒塌破坏[1]。我国抗震设计规范对隔震结构的高宽比也有明确要求[2]:结构高宽比宜小于4。
层间隔震技术是在基础隔震技术的实践与研究中发展起来的一种新型隔震形式[3-4],不仅可以将高层结构拆分成两个高宽比较小的子结构,使结构整体在地震作用下以剪切变形为主,避免了弯曲变形,而且消除了以往基底隔震结构将结构变形集中在隔震层上容易引起支座剪压破坏的缺点。摩擦摆隔震系统(Friction Pendulum System,FPS)由美国V.A.Zayas教授等研发[5]。相比较于传统橡胶隔震支座,具有大位移与自恢复的优点[6-11]。因此,采用橡胶隔震支座的层间隔震结构可以由摩擦摆隔震系统替代[12-13]。
为了解决高层建筑采用基础隔震技术易倾覆的问题,笔者将摩擦摆与层间隔震技术结合起来,提出了摩擦摆层间隔震技术,并应用在一个高层结构中进行振动台试验与数值模拟;研究摩擦摆层间隔震在大高宽比结构中的控制效果,并验证了其可靠性;分析了隔震层在不同位置以及地震动峰值的影响;研究表明:当摩擦摆安装于6~8层,摩擦摆层间隔震技术可用于高烈度地区高层结构的振动控制,研究结果可为发展新型结构层间隔震技术奠定基础。……
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