【摘要】：以巨-子結(jié)構(gòu)抗震體系、隔震體系以及智能隔震體系為研究對(duì)象,選擇4組具有速度脈沖特性的實(shí)際地震動(dòng)加速度記錄及人工模擬的具有相同加速度反應(yīng)譜而無速度脈沖的地震動(dòng)時(shí)程分別作為地震動(dòng)輸入,采用數(shù)值分析方法分別計(jì)算在有、無速度脈沖的地震動(dòng)激勵(lì)下三種結(jié)構(gòu)體系的地震響應(yīng),探討地震動(dòng)的速度脈沖對(duì)巨型結(jié)構(gòu)體系在不同控制策略下地震響應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明:三種結(jié)構(gòu)體系在速度脈沖型地震動(dòng)作用下的地震響應(yīng)大部分要大于無速度脈沖型的地震響應(yīng),近斷層地震動(dòng)的速度脈沖對(duì)巨-子結(jié)構(gòu)抗震體系、隔震體系以及智能隔震體系的地震響應(yīng)均有一定的不利影響。智能隔震體系對(duì)速度脈沖地震動(dòng)較為敏感,但能有效地減小隔震層位移。
【圖文】：

１～４層樓板連接的子結(jié)構(gòu)，子結(jié)構(gòu)與主結(jié)構(gòu)的質(zhì)量比�。保担咏Y(jié)構(gòu)的層剪切剛度為４×１０８Ｎ／ｍ，子層數(shù)為６層。當(dāng)子結(jié)構(gòu)與主結(jié)構(gòu)之間固結(jié)時(shí)定義為巨－子結(jié)構(gòu)抗震體系，當(dāng)子結(jié)構(gòu)與主結(jié)構(gòu)之間利用隔震裝置連接時(shí)定義為隔震體系，而巨－子結(jié)構(gòu)智能控制體系是在隔震體系的基礎(chǔ)上，在１～４層樓板的隔震層處增設(shè)智能控制裝置，其目的是降低隔震結(jié)構(gòu)在遭受強(qiáng)震時(shí)由于隔震層出現(xiàn)過大的位移導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)傾覆危險(xiǎn)。本文選用的控制裝置是ＳＭＡ－壓電復(fù)合智能隔震裝置（圖１），圖１ＳＭＡ－壓電阻尼器工作原理圖Ｆｉｇ．１ＴｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｄｉａｇｒａｍｏｆＳＭＡ－ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｄａｍｐｅｒ８４４地震工程學(xué)報(bào)２０１７年

從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)阻尼力的智能控制。當(dāng)?shù)卣饎?dòng)結(jié)束后，依靠ＳＭＡ絲的超彈性恢復(fù)力，可使智能阻尼器已偏離平衡位置的滑動(dòng)鋼板自動(dòng)恢復(fù)到震動(dòng)前的平衡位置。當(dāng)?shù)卣鹫饎?dòng)發(fā)生而疊層壓電驅(qū)動(dòng)器不能正常工作時(shí)，ＳＭＡ絲的拉伸變形會(huì)增大，其超彈性耗能能力也會(huì)增強(qiáng)，可起到被動(dòng)控制作用［１６］。為了方便分析，本文采用串聯(lián)質(zhì)點(diǎn)系模型模擬主結(jié)構(gòu)，將子結(jié)構(gòu)簡化為多個(gè)質(zhì)點(diǎn)，采用Ｋｅｌｖｉｎ模型來模擬隔震層，在隔震層處施加ＳＭＡ－壓電阻尼器這種控制裝置而形成智能隔震模型。三種體系的分析模型如圖２所示。圖２分析模型Ｆｉｇ．２Ａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｅｌｏｆｍｅｇａ－ｓｕｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅ２輸入地震動(dòng)從速度脈沖型地震動(dòng)的實(shí)際地震動(dòng)記錄中選�。礂l峰值加速度、峰值速度和脈沖周期都具有代表性的記錄。表１為所選地震動(dòng)記錄的相關(guān)參數(shù)。圖３為所選速度脈沖型地震動(dòng)記錄的加速度時(shí)程、速度時(shí)程。本文采用李小軍等［１３－１４］提出的基于地震動(dòng)峰值加速度、峰值速度和峰值位移分別主要由地震動(dòng)的高頻段、中頻段和低頻段成分決定的原理，采用重點(diǎn)調(diào)整不同頻段（中頻段和低頻段）的傅氏幅值譜的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)地震動(dòng)峰值速度和峰值位移控制的方法，針對(duì)每一條帶有速度脈沖的實(shí)際地震動(dòng)記錄，根據(jù)記錄計(jì)算的加速度反應(yīng)譜分別擬合反應(yīng)譜，，以合成４條人工地震動(dòng)時(shí)程。這些人工地震動(dòng)時(shí)程不再具有速度脈沖特性，但具有相同的加速度反應(yīng)譜和相近的時(shí)程強(qiáng)度包絡(luò)。地震動(dòng)記錄Ａ１對(duì)應(yīng)的人工地震動(dòng)記為Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３和Ａ１４；地震動(dòng)記錄Ａ２對(duì)應(yīng)的人工地震動(dòng)記為Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３和Ａ２４；地震動(dòng)記錄Ａ３對(duì)應(yīng)的人工地
【作者單位】： 中國地震局地球物理研究所;北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院;
【基金】：北京市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(8174081) 國家自然科學(xué)基金(51608491,U1434210)
【分類號(hào)】：TU311.3

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本文編號(hào)：2521126