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最近土耳其強震造成了當(dāng)?shù)貒?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,再次為建筑防災(zāi)敲響了警鐘,那么在此強震下隔震結(jié)構(gòu)表現(xiàn)如何呢?下文將采用SAUSG-PI軟件對某隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。 本例模型選用某地震烈度為8.5度的隔震結(jié)構(gòu),場地分組為三組,場地類別為Ⅱ類,模型高度45.3m,橡膠隔震共布置53個,其中鉛芯橡膠支座共41個,模型圖如圖1-1所示,鉛芯橡膠支座參數(shù)如圖1-2所示。
圖1-1 隔震模型
圖1-2 鉛芯橡膠支座參數(shù) 選取土耳其第一次7.8級地震3123臺站的地震動記錄,如圖1-3所示,將其原地震動時程數(shù)據(jù)按照主次方向分別加載到抗震結(jié)構(gòu)和隔震結(jié)構(gòu),作為工況1和工況2,將人工波按8.5度的罕遇地震峰值加速度調(diào)幅后加載到隔震結(jié)構(gòu),作為工況3,3個工況如表1-1所示。
圖1-3 土耳其第一次7.8級地震3123臺站的地震動記錄[1] 表1-1 工況列表
首先隔震模型與抗震模型的自振周期如圖2-1所示,抗震模型的第一階自振周期為0.97s,隔震支座設(shè)置后,隔震模型自振周期延長至2.66s。
圖2-1 自振周期 分別提取3個工況的層間位移角與層間剪力進(jìn)行分析,如圖2-2所示,隔震模型(3123臺站記錄波)與抗震模型(3123臺站記錄波)的層間位移角之比包絡(luò)值為0.66,基底剪力比包絡(luò)值為0.82;隔震模型(人工波)與隔震模型(3123臺站記錄波)的層間位移角比包絡(luò)值為0.47,基底剪力比包絡(luò)值為0.60。
圖2-2 層間位移角與層間剪力
(a)抗震模型(3123臺站記錄波)-工況1
(b)隔震模型(3123臺站記錄波)-工況2
(C)隔震模型(人工波)-工況3 圖2-3 能量圖 由圖2-3所示各工況的能量圖,抗震模型彈塑性阻尼比為5.9%,隔震模型(人工波)的彈塑性阻尼比為0.5%,隔震模型(3123臺站記錄波)的彈塑性阻尼比1.4%。
(a)抗震模型(3123臺站記錄波)-工況1
(b)隔震模型(3123臺站記錄波)-工況2
(c)隔震模型(人工波)-工況3 圖2-4 性能水平圖 由圖2-4所示各工況的性能水平圖,抗震模型的重度損壞和嚴(yán)重?fù)p壞達(dá)20%以上,隔震模型(人工波)重度損壞和嚴(yán)重?fù)p壞僅為1.7%,隔震模型(3123臺站記錄波)重度損壞和嚴(yán)重?fù)p壞為6%左右。 綜合以上各工況的層間位移角、樓層剪力、能量圖及性能水平結(jié)果對比,8.5度設(shè)防烈度區(qū)的結(jié)構(gòu)在土耳其地震動作用下,其隔震結(jié)構(gòu)的性能水平明顯優(yōu)于抗震結(jié)構(gòu);但是對于隔震結(jié)構(gòu)而言,相比原設(shè)防烈度人工波,由于土耳其地震動本身峰值加速度已超過8.5度區(qū)的罕遇地震峰值加速度,因此結(jié)構(gòu)損傷明顯加重。在遭遇超設(shè)防水準(zhǔn)地震時,結(jié)構(gòu)安全問題仍待研究。 遭遇超設(shè)防水準(zhǔn)地震時,隔震結(jié)構(gòu)的損傷明顯加重,時刻考驗著結(jié)構(gòu)抗震性能。而隔震結(jié)構(gòu)性能水平仍明顯優(yōu)于抗震結(jié)構(gòu),進(jìn)一步說明了國家大力推行減隔震技術(shù)對結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要。 參考文獻(xiàn): [1] 陸新征課題組 | 7.8 + 7.8 = ? | 2月6日土耳其地震序列型地震破壞力分析. |
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