• ISSN 0258-2724
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LRB-DSB三维隔震系统的隔震效果分析

郭阳照 潘毅 吴体 李静文 王子超

郭阳照, 潘毅, 吴体, 李静文, 王子超. LRB-DSB三维隔震系统的隔震效果分析[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(6): 1195-1204. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.06.015
引用本文: 郭阳照, 潘毅, 吴体, 李静文, 王子超. LRB-DSB三维隔震系统的隔震效果分析[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(6): 1195-1204. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.06.015
GUO Yangzhao, PAN Yi, WU Ti, LI Jingwen, WANG Zichao. Analysis of LRB-DSB Three Dimensional Isolation System’s Isolating Effect[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(6): 1195-1204. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.06.015
Citation: GUO Yangzhao, PAN Yi, WU Ti, LI Jingwen, WANG Zichao. Analysis of LRB-DSB Three Dimensional Isolation System’s Isolating Effect[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(6): 1195-1204. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.06.015

LRB-DSB三维隔震系统的隔震效果分析

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.06.015
详细信息
    作者简介:

    郭阳照(1983—),男,博士,研究方向为建筑结构隔震与减震设计,E-mail: 350493431@qq.com

    通讯作者:

    潘毅(1977—),男,副教授,博士,研究方向为工程结构抗震与减震、工程结构鉴定与加固,E-mail: panyi@swjtu.edu.cn

  • 中图分类号: TU352.12

Analysis of LRB-DSB Three Dimensional Isolation System’s Isolating Effect

  • 摘要: 为研究叠层橡胶支座-碟形弹簧支座(LRB-DSB)串联组合式三维隔震系统的隔震效果,对LRB-DSB三维隔震系统之构成、原理和设计理论进行综合分析;结合算例,运用整体结构法对基于LRB-DSB的三维隔震结构、基于LRB的水平隔震结构和非隔震结构的动力特性及其在三维地震激励下的动力响应进行对比. 结果表明:LRB-DSB三维隔震系统的竖向刚度较LRB水平隔震系统适当降低,基于LRB-DSB的三维隔震结构的竖向自振周期可较基于LRB的水平隔震结构和非隔震结构延长1.2倍;基于LRB-DSB的三维隔震结构在水平向和竖向均能起到良好的隔震效果,弥补了基于LRB的隔震结构仅能起到水平隔震效能的不足.

     

  • 图 1  LRB-DSB构造

    Figure 1.  Schematic construction of LRB-DSB

    图 2  碟形弹簧构造

    Figure 2.  Schematic construction of disc spring

    图 3  结构平面布置

    Figure 3.  Schematic diagram of structural plan

    图 4  隔震支座布置

    Figure 4.  Schematic diagram of isolation bearing

    图 5  结构有限元模型

    Figure 5.  Finite element model of structure

    图 6  地震波反应谱

    Figure 6.  Response spectrum of the ground motion

    图 7  隔震层竖向振动周期计算简图

    Figure 7.  Schematic diagram for calculating the vertical period of isolation layer

    图 8  结构楼层剪力对比

    Figure 8.  Comparison on structures’ storey shearing force

    图 9  结构顶层竖向加速度对比

    Figure 9.  Comparison on vertical acceleration of the structures’ top floor

    图 10  隔震层楼板竖向加速度对比

    Figure 10.  Comparison on vertical acceleration of the structures’ isolation-layer floor

    图 11  楼层竖向力对比

    Figure 11.  Comparison on vertical force of structural floor

    图 12  不同结构的底层柱轴压比

    Figure 12.  Comparison on axial compression ratio of structures’ underlying column

    表  1  LRB-DSB三维隔震装置的主要性能参数

    Table  1.   Main performance parameters of LRB-DSB three-dimensional isolation equipment

    类型编号 水平隔震部件LRB 竖向隔震部件DSB
    KV1 Keq Ku Qd Kd KV2 C α h0/δ dV,max
    L-D-1 1525 0.79 72.6 500 0.2 0.3 45
    L-D-2 1839 1.46 8.08 62.6 0.81 87.6 500 0.2 0.3 45
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    表  2  选取的地震波

    Table  2.   Selected ground motions

    地震波 地震事件 时间 地点 震中距/km
    N194 WEBER地震 1990年 新西兰 12.6
    PER19 LIMA地震 1974年 秘鲁 17.2
    U2545 COYOTELAKE地震 1979年 美国 15.7
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    表  3  结构基本周期

    Table  3.   Structures’ translational periods

    方向 SRS HIS 3DIS
    X 1.290 3.085 3.081
    Y 1.269 3.849 3.779
    Z 0.161 0.167 0.378
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    表  4  隔震层的最大位移

    Table  4.   Maximum displacement of isolation layer

    地震波 HIS 3DIS
    水平向 竖向 水平向 竖向
    N194 98.6 3.7 91.8 35.3
    PER19 133.5 3.8 135.1 34.8
    U2545 92.3 3.4 93.2 35.1
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  • 收稿日期:  2016-10-16
  • 刊出日期:  2018-12-01

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