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第卷第期土木工程与管理学报..
年月.
近断层地震作用下相邻隔震结构的碰撞研究
黄潇, 朱宏平
;.控制结构湖北省重点实验室,湖北武汉
摘要:采用碰撞模型,推导了在近断层地震作用下隔震结构与相邻建筑物相碰撞的动力方程,研究了
碰撞时隔震支座的隔震效果。并将隔震建筑与限位装置、与相邻非隔震结构以及与相邻隔震结构在近断层地
震作用下相碰撞时的动力响应进行了对比分析。研究表明,碰撞使得基础隔震结构的加速度反应增大,但仍小
于非隔震时发生碰撞的加速度响应。通过对比分析得出地震作用时隔震建筑与两边相邻结构相碰撞的次数要
远多于仅一边结构相碰撞的次数。
关键词:隔震结构; 近断层地震; 相邻结构; 碰撞
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:
基础隔震技术是结构抗震的重要方法,近年隔震建筑结构的碰撞反应进行了数值模拟,在建
来应用广泛。但是隔震建筑在地震作用下的水平模过程中考虑了结构在强震作用下的滞回特性。
位移远大于非隔震结构体系,近断层地震作用下研究了碰撞时隔震结构的隔震效果,并将隔震建
尤为严重¨。因此隔震建筑周围需有较大的预筑与限位装置、与相邻传统结构以及与相邻隔震
留宽度以防止它与相邻结构的碰撞,然而在许多结构在近断层地震作用下相碰撞时的响应进行了
情况下所需的预留宽度并不一定能够被满足。对比分析。
等利用系统识别技术,发现了
地震中一座隔震结构的基底板与基坑结构模型和运动方程
发生了碰撞,增大了上部结构的加速度和剪力。
和对隔震结构的碰撞最早. 碰撞模型
进行了研究,将上部结构理想化为弹性剪切变形目前进行碰撞分析所采用的方法主要有两
梁,采用弹簧阻尼单元来模拟基坑,研究了基底弹种——碰撞动力学法和接触单元法,本文采用常
簧的刚度、基底板与基坑之间的预留宽度等对隔
用的接触单元法。根据樊剑等的研究,采用接
震结构碰撞反应的影响。和对
触单元法中不同碰撞模型的计算结果相差不大,
近断层地震作用下不同类型的隔震结构与相邻附
但非线性碰撞模型花费的时间较线性模型的计算
属结构的碰撞反应作了研究。樊剑等采用不
时间长很多,因此可采用碰撞过程中考虑能量损
同的碰撞模型,研究了摩擦型隔震结构与限位装
耗的线性碰撞模型,其表达式为:
置相碰撞的动态反应特性。上述研究均考虑的是
——一,
隔震结构与限位装置或相邻附属结构之间的碰
撞。近年来,等对两相邻非隔震结构之式中,、、和分别为两碰撞物体的位移和
间以及摩擦滑移隔震结构之间的碰撞进行了研速度,为初始问距,为弹簧刚度,为
究;和研究了隔震结构阻尼系数,由下式确定:
与相邻非隔震结构之间的碰撞。

以上研究大部分都假设上部结构是线弹性,
并且对于多个隔震结构之间的碰撞也鲜有研究。式中,。、:为碰撞物体的质量, 与恢复系数
本文采用编程对近断层地震作用下多座有关,其表达式为:
收稿日期:—
作者简介:黄潇一,女,湖北潜江人,博士研究生,研究方向为抗震与减震控制:.
基金项目:国家杰出青年科学基金
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一
一的碰撞计算简图,均为采用铅芯橡胶支座的基础
。/ 隔震