第 46卷 第 5期
2014年 10月
西安建筑科技大学学报 (自然科学版)
J.Xi’an Univ.ofArch.&Tech.(Natural Science Edition1
Vl01.46 NO.5
0ct.2O14
新 型 摩 擦 滑 移 隔 震 模 型 地 震 反 应 分 析
马 艳 , 王 社 良 , 5,1军 生 , 马 予 骁 ,展 猛
(1.西安建筑科技大学土木512程学院, 陕西 西安 710055;2.陕西省建筑科学研究院, 陕西 西安 710082)
摘要:采用新型固体摩擦滑移材料二硫化钼作为涂层材料,提出了一种应用于框架结构既能隔震又能消能的新型分离式摩擦
滑移隔震系统.设计制作了 1个相似比为 1/5的 5层钢筋混凝土框架隔震试验模型结构,同时采用ANSYS有限元分析软件,
建立了该试验模型结构的有限元分析模型,进行了不同试验工况下模型结构的地震响应分析.研究结果表明,安装新型摩擦
滑移隔震装置后,上部结构的地震响应基本为平动,加速度、层问相对位移、楼层地震剪力等显著减小,说明文中采用新型
固体摩擦滑移材料二硫化钼作为涂层材料的新型摩擦滑移隔震装置能够明显地降低框架结构的地震响应 ,隔震效果明显.另
外,只要确定合理的构造以及实施方案,这种装置能够满足框架结构的隔震减震要求,应用实际工程结构.
关键词 :摩擦滑移;地震响应 ;隔震;框架结构 :隔震装置
中图分类号:TU37 文献标志码:A 文章编号:1006·7930(2014)05·0692-04
目前 ,使 用最 多 的结构 隔震 形式是 橡 胶垫 隔震 和摩擦 滑 移 隔震两 种形 式u ,而 摩擦 滑移 隔震 结 构 因其
相对 低 廉 的造 价 和简易 的施工 更受 到人 们 的追捧 和研 究 .国内外 学者 对 此也进 行 了一 些研 究 ,李大 望 等
把滑 移 隔震结 构 简化 为单 自由度 体 系 ,建 立 了相 应 的非线 性 随机微 分 方程 ,等效 线性化 得 到 了隔震 层 的速
度 、位移 联合 概率 密 度 .李宏 男等 L4J利 用数值积 分 的计 算 方法得 出了多层 砌体 房屋 高 宽 比限值 的统计 值 (在
实 际地 震作 用下 的抗 倾覆 高宽 比 ).姚谦 峰 等【5J进行 了振动 台试 验 ,从 多 自由度剪 切 型隔 震结构 等代 模 型 的
振 动特 性 入手 ,就基 础滑 移 隔震 结构 的滑 动状 态进 行 了讨论 .熊仲 明等 【o 对 三层 足尺 砌体 房屋模 型 的基 础
隔震进 行 了试验 研 究 .鬼 头健 三 郎和 山下 兴 家 提 出了在 基 础与 柱脚 处相 对设 置 盘状 凹面 ,再 在 其 间放 入
球 体来 支承 建筑 物 的隔震 方 案 .但 常 用的摩 擦滑移 材 料聚 四氟 乙烯 存在 着 冷流性 、熔体 的粘度 很高 、附着
性 差 和高 温下会 分 解 出有毒 气体 等 问题 ,而 其他 多数 元件 因材 料短 缺 、价 格 昂贵 或加 工工 艺复杂 ,在 工程
I-_~j应 用并不 是很 广 】.
针对 以上不足 ,提 出 了一 种 以二硫 化钼 作为 涂层 材料 的新 型摩 擦滑 移 隔震体 系 ,设 计 制作 了一 个五 层
钢筋 混凝 土框 架 结构试 验模 型 ,并根 据模 型建 立 了 ANSYS有 限元 分析 计算模 型 ,进行 了不 同试验 工况 下
模 型结 构 的地 震 响应 分析 ,为进 行 振动 台试 验提供 了理论 依据 ,以期为 实 际工程 提供 参考 .
1 摩 擦 滑 移 隔 震 结 构 试 验 模 型 设 计 制 作
1.1 相似 系数 选 取 Tab.。表 M
’
。d 模 el 廿。
以振 动 台模 拟地 震 作 用 ,是 如今 一 种重 要 的研 究 抗震 的试验 方 法 , 物理量 相似比
此法可 以得到地 震 作 用下结 构 的动力 反应 ,故 可 以此为 依据 指导 设计 .根 长度
据 本校现 有振 动 台参 数 ,需 要对 实 际尺 寸 结构 进行 缩尺 处理 .本试 验参 弹性模量
考文 献 [1 0]推 导 的一 致
新型摩擦滑移隔震模型地震反应分析(论文).pdf