高层隔震结构高宽比限值研究

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1、第43卷第6期建筑结构Vol．43No．62013年3月下BuildingStructureMar．2013*高层隔震结构高宽比限值研究祁皑，徐翔，范宏伟(福州大学土木工程学院，福州350108)［摘要］当高层隔震建筑遭遇强震作用时，橡胶隔震支座容易产生拉应力或压应力超过容许值，使结构产生倾覆破坏。为防止高层隔震结构发生倾覆破坏，采用三质点等效模型推导出多振型高宽比限值计算公式，并给出相应的高宽比限值。研究表明，与单质点高宽比计算公式相比，按推导的多振型高宽比公式计算所得的高层隔震建筑高宽比限值更为安全可靠。［关键词］高层隔震建筑;倾覆破坏;三质点等效模型;多振型高宽比公式中图

2、分类号:TU352.12文献标识码:A文章编号:1002-848X(2013)06-0050-04Studyonheight-widthratioofhigh-riseisolatedbuildingsQiAi，XuXiang，FanHongwei(CollegeofCivilEngineering，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，China)Abstract:Whenencounteredastrongearthquake，thetensileorcompressivestressoftherubberbearingmayexceedtheallo

3、wablevalue，whichmayleadtooverturningdamageofthebuilding．Inordertopreventthisterribledamage，theequivalentthree-particlessimplifiedmodelwasadoptedtodeducethemulti-modesheight-widthratioexplicitformulaandrelevantheight-widthratiosweregiven．Comparedwiththeheight-widthratiosofone-particlemodelfor

4、mula，thosecalculatedbymulti-modesformulaaremoresafeandreliable．Keywords:high-riseisolatedbuilding;overturningdamage;equivalentthree-particlessimplifiedmodel;multi-modesheight-widthratioformula0引言方法，由此得到了适用于模拟高层隔震结构的等效由于高层隔震结构在强震作用下易发生倾覆破简化模型。坏，而目前国内隔震支座研发队伍水平参差不齐，行通过上述研究成果可知，我国高层隔震建筑的业标准不统一，

5、无法生产具有较高抗拉能力的隔震研究已经取得了一定进展，本文进行的研究工作主支座或防倾覆附属装置，致使我国隔震技术一般只要有:［1］(1)文献［6］，［7］提出的等效三自由度简化模应用于中低层建筑结构。为了将隔震技术应用到高层建筑中，国内的许多专家、学者进行了相关型只针对纯弯曲型和纯剪切型结构，模拟实际弯剪研究。型高层隔震建筑会有较大偏差。本文依据实际高层文献［2］，［3］采用单质点等效模型，研究推导建筑工程的设计资料，推导出可模拟实际高层隔震了隔震结构高宽比限值的显式公式，首次发现存在建筑的三质点等效简化模型计算公式。(2)文献［2］，［3］采用单质点简化模型推导出一个最大的隔

6、震结构周期使高宽比限值等于零或隔的高宽比计算公式无法考虑结构高阶振型的作用，震层位移超过容许值，并由边缘隔震支座拉、压应力以此计算高层隔震建筑的高宽比限值将会产生一定控制条件得到高宽比限值的计算公式，最后给出了偏差。本文基于已推导出的三质点等效简化模型，针对不同建筑类别、不同设防烈度、不同场地条件和采用振型叠加法，推导出高层隔震结构的高宽比限不同隔震层阻尼比的高宽比限值。文献［4］，［5］通值计算公式并给出相应的高宽比限值。过分析研究大高宽比隔震结构的振动台试验结果，1三质点等效简化模型计算公式认为大高宽比高层隔震结构不仅有隔震层剪切变1.1高层隔震建筑上部结构二质点等效模型形

7、，而且也包含上部结构剪切和弯曲变形，即在进行将高层隔震建筑上部结构简化成二质点体系。高层或超高层等大高宽比结构地震响应计算时应同对于质量、刚度沿高度大致均匀分布的建筑，为了简时考虑上部结构剪切和弯曲变形的影响。文献化模型计算公式，假设两质点简化模型截面EI=常［6］，［7］推导出考虑结构高阶振型效应的等效三自由度简化模型，给出了等效模型的结构参数计算公*福建省科技厅重点项目(2007Y0025)。式，并通过数值模拟分析给出了等效模型简化确定作者简介:祁皑，博士，教授，Email:qikai@