近断层地震动作用下摩擦摆惯容隔震结构的地震响应分析
CSTR:
作者:
作者单位:

1.中国十九冶集团有限公司, 四川 攀枝花 617000 ; 2.烟台大学, 山东 烟台 264000

作者简介:

刘海洋(1998-),男,硕士,工程师,主要从事结构抗震减震方面的研究。E-mail:liuhaiysh@163.com。

通讯作者:

中图分类号:

TU352

基金项目:


Seismic response analysis of friction pendulum inerter-isolated structures under near-fault ground motions
Author:
Affiliation:

1.China 19th Metallurgical Group Corporation Limited, Panzhihua 617000 , Sichuan, China ;2.Yantai University, Yantai 264000 , Shandong, China

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    摘要:

    为避免脉冲型地震动作用下摩擦摆隔震支座发生位移超限,进一步降低结构的地震响应,将惯容系统与摩擦摆隔震支座结合,构建摩擦摆惯容隔震结构的非线性运动方程。利用MATLAB计算单自由度结构在近断层地震作用下的地震响应,对比摩擦摆惯容隔震结构隔震层的最大位移和上部结构最大绝对加速度,进而探结构整体的隔震性能。研究表明:混联Ⅰ型和混联Ⅱ型摩擦摆惯容隔震系统均能有效降低结构在近断层地震动作用下的动力响应,且在具有破裂向前方向性效应的地震动下隔震效果更好。等效阻尼比越大,减震效果越明显;等效阻尼比相同时,混联Ⅰ型惯容系统的滞回曲线更饱满,能更有效地限制隔震层位移超限,其隔震效果更加显著。

    Abstract:

    To prevent excessive displacement of friction pendulum isolators under pulse-type ground motions and further reduce structural seismic responses, an inerter system is integrated with friction pendulum isolators to formulate the nonlinear equations of motion for friction pendulum inerter-isolated structures. Using MATLAB, the seismic response of a single-degree-of-freedom structure under near-fault earthquakes is computed. The maximum displacement of the isolation layer of the friction pendulum inerter-isolated system is compared to the maximum absolute acceleration of the superstructure to investigate its isolation performance. Results demonstrate that the series-parallel type I and type II friction pendulum inerter-isolated systems can effectively mitigate dynamic responses under near-fault ground motions and provide superior isolation under ground motions with rupture forward directivity effects. Larger equivalent damping ratios yield more notable vibration reduction. For equal damping ratios, the series-parallel type I inerter system exhibits fuller hysteresis loops and more effectively constrains isolation layer displacement exceedance, demonstrating enhanced isolation efficacy.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

刘海洋,荣强.近断层地震动作用下摩擦摆惯容隔震结构的地震响应分析[J].地震工程学报,2025,47(6):1326-1335. DOI:10.20000/j.1000-0844.20240705001

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  • 收稿日期:2024-07-05
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  • 在线发布日期: 2025-09-29
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