文章提出一種具有高靜低動剛度特性（High-Static-Low-Dynamic Stiffness, HSLD）的新型三維隔震系統(tǒng),由能提供正剛度并具有較大承載能力的斜置橡膠支座和提供負剛度的負剛度裝置構成,靜載階段主要由斜置支座提供較大剛度以控制靜位移,動載階段由正負剛度裝置聯(lián)合實現(xiàn)較小隔震剛度減小加速度響應,克服了傳統(tǒng)三維隔震支座低隔震剛度與高承載能力的矛盾。進一步對斜置橡膠支座和負剛度裝置進行變形分析,得到正負剛度裝置力學模型和參數(shù)關系,并開展斜置橡膠支座和負剛度裝置的靜力試驗,建立斜置橡膠支座和負剛度裝置的理論力學模型。將所提出的HSLD隔震系統(tǒng)應用于建筑結構,通過分析不同水準地震下的結構動力響應,發(fā)現(xiàn)HSLD隔震系統(tǒng)適應不同水準抗震性能設計需求,整體結構的靜載位移和地震響應均可得到有效控制。 

【文章來源】：土木工程學報. 2020,53(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

負剛度裝置構造、受力變形及本構模型示意圖

通過斜置支座和負剛度裝置的性能參數(shù)匹配設計可得到圖3所示的力學性能。斜置支座在其變形范圍內(nèi)提供穩(wěn)定的線性正剛度,負剛度裝置的力學性能包括負剛度段和正剛度段,因而HSLD系統(tǒng)的力學性能也分為準零剛度段和大剛度限位段。從自由狀態(tài)到結構自重平衡狀態(tài)的等效剛度較大,隔震層的靜載位移較小,呈現(xiàn)出較大的靜載剛度;在地震作用下隔震層在平衡位置左右范圍內(nèi)運動等效剛度較小,則呈現(xiàn)出較低的動載剛度。2 HSLD隔震系統(tǒng)靜力試驗

在進行HSLD隔震系統(tǒng)的設計時,首先應基于結構響應目標確定自振周期和屈重比,并計算得到動載剛度;隨后通過支座的承載和剛度需求,完成斜置橡膠支座初選;基于斜置橡膠支座的靜載變形目標,得到隔震層靜載剛度,設計負剛度裝置。完成隔震層設計后進行地震響應試算,若不滿足性能指標再進行調(diào)整,隔震層設計流程如圖7所示。HSLD隔震系統(tǒng)的動位移控制需要綜合考慮靜載平衡區(qū)域dS、準零剛度隔震區(qū)域dI和限位區(qū)域dL。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3113438