规则型高层隔震结构实用设计方法研究_付伟庆

第39卷　第10期

2007年10月

哈　尔　滨　工　业　大　学　学　报

JOURNAL OF HARB I N I N STI T UTE OF TECHNOLOGY

Vol 139No 110Oct .2007

规则型高层隔震结构实用设计方法研究

付伟庆

1,2

,王焕定1,丁　琳2,于德湖

3

(1.哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨150090,E 2mail:fu weiqing@hlju .edu .cn;2黑龙江大学建筑工程学院,

哈尔滨150086;3.青岛理工大学土木工程学院,山东青岛266033)

摘　要:从用柔度矩阵表示的频率方程出发,根据上部结构周期、总基底剪力、顶点位移相等的等效准则,推导出可用于规则型高层隔震结构的的三自由度等效模型,并且通过数值模拟给出了模型参数的简化计算公式.总结得出了用于高层隔震结构的实用设计方法,通过工程实例说明了设计步骤.设计实例表明,实用设计法可不依赖于计算机,通过振型分解反应谱法的手工计算,即可对原结构进行隔震设计和验算.关键词:高层隔震结构;等效准则;等效简化模型;实用设计方法中图分类号:T U35211

文献标识码:A

文章编号:0367-6234(2007)10-1541-05

Research on practi ca l desi gn m ethod of regul ar h i gh -r isi n g isol a ted structure

F U W ei 2qing

1,2

,WANG Huan 2ding 1,D I N G L in 2,Y U De 2hu

3

(1.School of Civil Engineering,Harbin I nstitute of Technol ogy,Harbin 150090,China,E -mail:fu weiqing@hlju .edu .cn;

2.A rchitecture and Civil Engineering I nstitute,Heil ongjiang University,Harbin 150086,China;

3.School of

Civil Engineering,Q ingdao Technol ogical University,Q ingdao 266033,China )

Abstract:Fr om frequency equati on rep resented by flexibility matrix,according t o equivalent rules of equal structure peri od,t otal base shear and t op -point dis p lace ment,three -degrees equivalent model for regular high -rising is olated structure was deduced,and si m p lified computing f or mula f or model para meters has been given after nu merical analysis .Practical design method f or high -rising is olated structure was p r oposed,and design p r ocess of the method was shown by a p r oject exa mp le .Design exa mp le indicates the p ractical design method can be app lied in is olati on design and checking by using handwork calculati on of res ponse s pectru m a 2nalysis method without the computer .

Key words:high -rising is olated structure;equivalent rule;equivalent si m p lified model;p ractical design method

收稿日期:2005-10-10.

基金项目:广州大学抗震研究中心广东省重点实验室开放基金

资助项目;黑龙江省教育厅面上项目(11511295).

作者简介:付伟庆(1976—),男,博士,副教授;

王焕定(1942—),男,教授,博士生导师.

作为一种成熟有效的减震技术,近年来铅芯

橡胶垫(LRB )隔震技术被应用到高层建筑中,其突出的优点是可以提高性价比

[1-3]

.

对于中低层隔震结构,Kelly 和周锡元等人提出一种双自由度等效模型,用于结构的最大地震反应预测

[4,5]

.文献[6,7]还对该模型进行改进.

但对于大高宽比的高层隔震结构,该模型将不再适用.文献[8]提出用三质点模型来等效大高宽

比高层隔震结构,但其没有给出可操作的模型参数计算公式.为此,本文基于上部结构周期、总基底剪力、顶点位移相等的等效准则,推导出一种新的、可考虑高阶振型和弯曲变形影响的等效简化计算模型,利用该模型可较为方便的对高层隔震结构地震最大反应进行预测,进而建立起一种可供工程设计人员使用的实用设计方法.

1　三自由度等效模型的组成与推导

等效三自由度模型由隔震上部结构等效两质点和隔震层单质点组成.设上部等效两质点的结

构参数分别为m 1、m 2、δ12、δ11、δ22.首先由等效准

则:等效两自由度模型两阶频率等于原多自由度