大跨空間結構豎向變剛度三維隔震裝置及其隔震性能研究
陳兆濤; 丁陽; 石運東; 李忠獻 天津大學建筑工程學院; 天津300072; 天津大學濱海土木工程結構與安全教育部重點實驗室; 天津300072
關鍵詞：大跨空間結構 豎向變剛度 三維隔震 振動臺試驗 滯回模型
摘要：本文中研制了一種適用于大跨空間結構的豎向變剛度三維隔震裝置,該裝置由用于水平隔震的鉛芯橡膠支座和用于豎向隔震的組合液壓缸構成。基于液壓原理,通過改變組合液壓缸不同階段參與工作腔室的種類和數量實現裝置豎向變剛度特性。推導了組合液壓缸不同工作階段的剛度計算公式,并建立了其滯回模型。完成了組合液壓缸的振動臺試驗,驗證了剛度計算公式與所建立滯回模型的準確性。采用有限元方法,對比分析了不同地震作用下單層球面網殼結構在不隔震、水平隔震、非變剛度三維隔震與豎向變剛度三維隔震時的響應,建立了考慮水平地震影響的最大豎向隔震位移計算方法。結果表明,豎向變剛度三維隔震裝置對結構加速度與桿件內力的減震率優于水平隔震支座,與非變剛度三維隔震裝置接近,但可更有效地限制隔震層豎向位移與結構傾覆轉角;所建計算方法可以準確計算結構三維隔震時的最大豎向隔震位移,不同地震記錄作用下計算結果的最大誤差為16.0%。
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