近斷層地震動作用下山區(qū)隔震建筑框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、近年幾次大的地震，如臺灣集集地震、美國北嶺地震等引起了國內(nèi)外學者對近斷層地震動的研究，也得到了一些有用的結(jié)論。近斷層地震動具有明顯的長周期高能量的速度脈沖，可能對隔震結(jié)構(gòu)造成嚴重的破壞。因此本文主要研究了近斷層地震動對考慮土-結(jié)相互作用的山地隔震結(jié)構(gòu)的地震反應的影響，主要進行了以下幾方面的研究：
　　1.首先篩選了來自臺灣集集地震同一場地類別上的三個臺站的地震波，包括兩條近斷層地震波TCU054與TCU068，和一條遠場波ILA0

2、07。兩條近斷層波的斷層距均小于10km，且均含有明顯的速度脈沖，而另一條遠場波的斷層距大于100km。為了考察對比近斷層與遠場波不同的頻譜特性，將該三條波按8度罕遇地震PGA=400gal進行調(diào)幅，并且對調(diào)幅后的三條波進行反應譜以及幅值譜分析，分析結(jié)果表明：近斷層地震動的低頻分量豐富，對中長周期結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響，而遠場波中高頻分量豐富對短周期結(jié)構(gòu)有較強的破壞。
　　2.利用ANSYS建立二維考慮土-結(jié)相互作用的普通基礎隔震框架

3、結(jié)構(gòu)有限元模型，輸入上面所述的三條地震波，分別對硬土、軟土、特軟土場地上 SSI隔震與 SSI非隔震結(jié)構(gòu)進行動力時程分析，分析結(jié)果表明：近斷層與遠場地震動作用下隔震支座均發(fā)揮了一定的減震效果，但近斷層地震動作用下的減震效果不如遠場地震地震作用下好，且近斷層地震動作用下 SSI隔震結(jié)構(gòu)的各項地震響應均比遠場地震作用下大。另外，遠場地震動作用下隔震結(jié)構(gòu)的地震輸入能小于非隔震結(jié)構(gòu)，而近斷層地震動作用下卻是非隔震結(jié)構(gòu)大于隔震結(jié)構(gòu)。
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4、.利用ANSYS建立二維考慮土-結(jié)相互作用的山區(qū)多層接地基礎隔震與層間隔震框架結(jié)構(gòu)有限元模型，并輸入前面所述的三條集集地震波，分別對硬土、軟土、特軟土場地上多層接地SSI基礎隔震、SSI層間隔震以及SSI非隔震結(jié)構(gòu)進行動力時程分析，分析結(jié)果表明：近斷層與遠場波作用下，陡坎上方樓層兩種隔震形式均發(fā)揮了一定的減震效果，且基礎隔震的減震效果優(yōu)于層間隔震，但陡砍下方樓層的減震效果因土體剛度而異；另外土層剛度對多層接地 SSI非隔震結(jié)構(gòu)的影響較大

5、，而對兩種隔震結(jié)構(gòu)的影響較小，隔震支座削弱了土體剛度的影響；近斷層地震動作用下兩種隔震結(jié)構(gòu)的地震響應均大于遠場地震動，遠場地震動作用下兩種隔震形式的隔震支座的減震效果都比近斷層地震動作用下好。
　　4．通過篩選來自臺灣集集地震的不同特性的近斷層地震波，并對不同特性的近斷層波進行頻譜分析，分別考察上盤效應、脈沖效應、向前方向效應、滑沖切效應以及豎向加速度效應對山區(qū)多層接地 SSI基礎隔震結(jié)構(gòu)動力響應的影響，分析結(jié)果表明：未調(diào)幅的上盤