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随着隔震技术的日益成熟,对高位转换隔震结构的研究和应用也越来越多,但大多是针对转换层结构采用单一隔震形式的研究,缺乏对不同隔震形式的对比性分析。针对上述问题,文章利用Midas Gen软件,建立不同隔震形式的有限元分析模型,对其进行地震时程分析以及静力弹塑性分析,结合计算结果阐述不同隔震形式对高位转换结构抗震性能的影响,为高位转换结构隔震设计提供参考。 本文主要研究内容如下: (1)根据不同转换层设置位置的结构在地震作用下的层间位移响应,说明转换层结构其下部子结构层间位移的突变情况;定义下部子结构层间位移角突变系数,用以描述高位转换结构下部楼层层间位移角的突变程度。 (2)对各工况模型进行反应谱和弹塑性地震时程分析,并通过调整地震波的输入方向,对比不同的上、下结构刚度比对隔震效果的影响。结果表明:对于高位梁式转换结构,采用不同的隔震形式均能有效控制结构在地震作用时的位移、层间剪力等响应。当采用基础隔震时可以有效改善高位转换结构在转换层位置以及下部结构层间位移角发生突变的问题;当隔震支座设置在第三层和转换层时,下部结构层间位移角突变以及隔震层位置层间剪力突变会更加严重。 (3)通过对抗震模型和隔震模型的静力弹塑性分析,研究高位转换层结构在倾覆前的各项性能情况和结构各构件塑性铰的开展情况,找到各种工况下结构的薄弱环节。根据能力谱法,确定各工况结构在八度罕遇地震作用下的性能点,得到各工况塑性铰的分布情况。 (4)对四种工况进行基于层间位移角的地震易损性分析,根据结构在不同地震加速度峰值地震作用下的结构层间最大位移角响应,确定结构易损性函数的参数,求得各工况的地震易损性曲线,得到各工况结构在地震作用下不同破坏程度的概率。