滑移隔震结构滑移元件损伤的地震反应分析研究

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滑移元件是滑移隔震技术的关键装置,一方面它承受着上部结构的全部重力荷载,另一方面它必须具有较低的摩擦系数,并在一定的自由滑动范围以满足滑移量的要求。在服役结构中,滑移隔震结构滑移元件的损伤对结构地震反应影响的分析,决定着滑移隔震技术在实际工程应用和推广的关键。虽然国内外学者对滑移隔震技术已进行了大量的研究,但至今对滑移隔震技术的滑移元件损伤后的地震反应分析研究还未见资料。本文首先通过对滑移隔震系统的滑移机构、摩擦材料(Teflon)和复位向心机构的特性及隔震房屋的构造措施进行比较,总结了三种摩擦力模型的特点,分析了相应的非线性动力方程和计算方法,给出了临界状态的判别条件;其次,采用有限元SAP2000分析软件,分别对单个和多个不同工况的滑移元件的损伤进行了模拟地震反应分析,将滑移元件的损伤情况分为摩擦材料(Teflon)和限位消能元件的两种的失效状态,通过设置调整相应滑移元件的摩擦系数及水平刚度来进行模拟;最后,通过工程实例研究了不同部位、不同个数的滑移元件发生损伤时对结构顶层加速度、基底滑移量的影响,为今后进行该类结构耐久性分析提供一定参考。
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