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广州大学学报（自然科学版） 2020年第6期19卷 77-86页

作者：杨奎谭平陈华霆李晓磊广州大学广东省地震工程与应用技术重点实验室/工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510405

在现行层间隔震分部设计法中,隔震层对上部子结构和下部子结构的边界影响并未充分考虑,从而导致上、下子结构的地震作用分布与真实情况存在较大差异,不利于在实际工程中应用.本文基于等效线性化思想、复模态理论和复振型完全平方组合准... 详细信息

在现行层间隔震分部设计法中,隔震层对上部子结构和下部子结构的边界影响并未充分考虑,从而导致上、下子结构的地震作用分布与真实情况存在较大差异,不利于在实际工程中应用.本文基于等效线性化思想、复模态理论和复振型完全平方组合准则(CCQC),针对层间隔震结构介绍了能考虑结构非比例阻尼特性和支座非线性的一体化设计方法.此外,将该一体化设计方法与分部设计方法进行了差异性分析.文末以非线性时程分析结果为精确解,对比分析了基于完全平方组合(CQC)和复振型完全平方组合(CCQC)组合准则的一体化设计方法.研究结果表明,相比于传统的层间隔震结构分部设计法,本文提出的一体化设计方法设计流程更加简洁、地震作用分布更趋合理,并能够更精确估计地震楼层剪力和构件内力等,确保层间隔震结构设计的合理性和结构安全性.

关键词：层间隔震结构反应谱方法非比例阻尼复振型完全平方组合复模态

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基于地震模拟振动台试验的铅芯橡胶隔震支座静力性能修正

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地震工程与工程振动 2019年第5期39卷 78-85页

作者：马玉宏赵桂峰郑宁兰祖瑶广州大学工程抗震研究中心广东省地震工程与应用技术重点实验室工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510405 广州大学土木工程学院广东广州510006

目前我国在进行结构隔震设计时,橡胶隔震支座的力学性能参数是通过拟静力试验得到的,其在实际地震中的动力力学性能与拟静力试验的静力性能是否一致、差异的大小和程度是影响隔震结构安全性的关键问题,有必要开展深入研究。本文针对目... 详细信息

目前我国在进行结构隔震设计时,橡胶隔震支座的力学性能参数是通过拟静力试验得到的,其在实际地震中的动力力学性能与拟静力试验的静力性能是否一致、差异的大小和程度是影响隔震结构安全性的关键问题,有必要开展深入研究。本文针对目前应用最为广泛的铅芯橡胶支座开展拟静力试验和模拟地震振动台动力试验的对比研究,分析不同地震波、不同剪应变作用下铅芯橡胶支座滞回曲线、屈服后刚度以及屈服力等力学性能参数的变化规律,进而提出考虑实际地震动力影响的静力性能修正公式。结果表明:拟静力试验与振动台动力试验相比,前者滞回曲线面积和力学性能参数均比后者大,说明目前隔震设计时直接采用静力试验的结果会夸大支座的耗能能力,给真实隔震结构带来安全隐患;而本文提出的静力性能修正公式则考虑了实际地震对支座的动力影响。本文的研究为工程隔震设计提供了参考,对于保证隔震结构的安全性和可靠性具有重要的理论意义和现实意义。

关键词：铅芯橡胶隔震支座静力和动力性能参数拟静力试验振动台试验修正公式

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利用惯容黏滞阻尼器的高层连体结构消能减震设计

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施工技术 2020年第5期49卷 91-97页

作者：贺辉刘乐郝霖霏金骥徐丽广州大学广东省地震工程与应用技术重点实验室广东广州510405 广州大学工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510405 广东博意建筑设计院有限公司广东佛山528300 上海交通大学后勤保障中心上海200240

高层连体结构采用集中布置消能减震装置的消能减震方案存在耗能能力需求高、响应分布不均匀等问题。利用惯容黏滞阻尼器(VID)放大耗能能力的优势,提出基于VID的消能减震方案,以及考虑结构整体减震效果的消能减震设计方法。结合质点系模... 详细信息

高层连体结构采用集中布置消能减震装置的消能减震方案存在耗能能力需求高、响应分布不均匀等问题。利用惯容黏滞阻尼器(VID)放大耗能能力的优势,提出基于VID的消能减震方案,以及考虑结构整体减震效果的消能减震设计方法。结合质点系模型和随机振动理论评价连体结构的地震响应,通过在连体结构连廊处集中布置VID控制结构响应,定义连体结构整体减震指标评价结构响应的控制效果。将设计方法应用于实际结构,分析表明,通过在连廊处集中布置VID,能合理有效地降低结构响应、改善响应分布;VID的控制效果受连廊位置的影响,本研究在几种连廊及VID的布置方案中比选出最优方案。

关键词：高层建筑连体结构惯容黏滞阻尼器消能减震设计随机振动

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近、远场地震动作用下超高层结构抗震性能研究

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华南地震 2019年第4期39卷 92-97页

作者：李青邹双凤李敏黄天璨广州大学工程抗震研究中心广州510405 广西水利电力职业技术学院南宁530023 工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广州510405

对超高层结构在近、远场地震动作用下的抗震性能进行了初步的分析。结果表明:两类典型长周期地震动的低频效应和速度脉冲效应会放大超高层结构的响应,并且随着地震动长周期成分的丰富和增强,结构薄弱层有下移动趋势,结构薄弱层的位置会... 详细信息

对超高层结构在近、远场地震动作用下的抗震性能进行了初步的分析。结果表明:两类典型长周期地震动的低频效应和速度脉冲效应会放大超高层结构的响应,并且随着地震动长周期成分的丰富和增强,结构薄弱层有下移动趋势,结构薄弱层的位置会随着不同类型的地震动发生改变。

关键词：近、远场地震动超高层结构动力弹塑性时程分析结构损伤演化

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强震下基础隔震结构与挡土墙碰撞响应分析

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华南地震 2018年第4期38卷 74-83页

作者：金建敏肖骥陈鹏谭平刘彦辉广州大学工程抗震研究中心广州510405 广东省地震工程与应用技术重点实验室广州510405 工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广州510405

基础隔震结构在罕遇地震作用下可以大幅降低上部结构的地震响应,达到保护结构的目的;但在超过罕遇地震的强震作用下,隔震层位移可能超过预留的隔震沟宽度,隔震结构与周边挡土墙碰撞。建立考虑上部结构非线性的隔震结构模型,设防烈度为8... 详细信息

基础隔震结构在罕遇地震作用下可以大幅降低上部结构的地震响应,达到保护结构的目的;但在超过罕遇地震的强震作用下,隔震层位移可能超过预留的隔震沟宽度,隔震结构与周边挡土墙碰撞。建立考虑上部结构非线性的隔震结构模型,设防烈度为8度,进行了超过罕遇地震的强震下地震响应分析,结果表明,隔震结构与挡土墙碰撞减小了隔震层位移,但导致上部结构加速度、位移及层剪力明显放大,放大程度随碰撞刚度及地震动强度的增大而增大,随隔震沟宽度的增大而减小;碰撞刚度增大到一定程度后,层间位移的增大对碰撞刚度的增大不再敏感,加速度及上部结构基底剪力系数则未表现出这一趋势;碰撞还导致支座最大面压的增大及最小面压的减小。

关键词：强震基础隔震结构碰撞响应

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基于成本—效益指标的隔震支座参数优化

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华南地震 2018年第4期38卷 67-73页

作者：洪绍文王子琦广州大学工程抗震研究中心广州510405 工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广州510405 广东省地震工程与应用技术重点实验室广州510405

根据建筑结构隔震设计的特点,研究了基于成本—效益指标的隔震支座参数优化问题,提出了以结构整体成本—效益指标为目标函数的隔震支座参数优化方法,从而在隔震设计中同时考虑结构的初始造价和地震损失成本。采用无导数信赖域的优化算... 详细信息

根据建筑结构隔震设计的特点,研究了基于成本—效益指标的隔震支座参数优化问题,提出了以结构整体成本—效益指标为目标函数的隔震支座参数优化方法,从而在隔震设计中同时考虑结构的初始造价和地震损失成本。采用无导数信赖域的优化算法进行隔震支座参数优化,主要约束为基于首次超越失效准则的结构动力可靠度。最后通过一个隔震支座设计实例,分别采用文中提出的优化设计方法和传统隔震设计方法进行设计并对比结果,最后讨论了结构期望损失成本对优化设计的影响,从而验证提出方法的可行性。

关键词：成本-效益分析隔震支座参数优化无导数信赖域优化算法结构动力可靠度

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tMD基础隔震混合减震体系地震响应研究

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华南地震 2018年第4期38卷 105-110页

作者：张冠平刘彦辉金建敏广州大学工程抗震研究中心广州510405 广东省地震工程与应用技术重点实验室广州510405 工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广州510405

针对基础隔震体系遭受强地震时隔震层位移较大问题,提出了将调谐质量阻尼器(tMD)与基础隔震技术联合应用,形成一种新型的混合减震体系,以此控制隔震层的位移,同时减小上部结构响应。以一栋七层基础隔震体系为仿真算例,分别分析地震激励... 详细信息

针对基础隔震体系遭受强地震时隔震层位移较大问题,提出了将调谐质量阻尼器(tMD)与基础隔震技术联合应用,形成一种新型的混合减震体系,以此控制隔震层的位移,同时减小上部结构响应。以一栋七层基础隔震体系为仿真算例,分别分析地震激励下基础隔震结构、调谐质量阻尼器(tMD)设置于基础隔震结构底层和顶层的混合减震体系地震响应。仿真结果表明:附加调谐质量阻尼器(tMD)不但能够有效减小隔震层的地震响应,同时对上部结构的响应也有不同程度的减小;对于附加调谐质量阻尼器位于底层而言,质量调谐阻尼器(tMD)位于顶层能够更有效的减小基础隔震体系的地震响应。

关键词：基础隔震调谐质量阻尼器(tMD) 混合减震体系

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长周期地震动对广州塔tMD减震控制性能的影响

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华南地震 2018年第4期38卷 96-104页

作者：钱志超陈洋洋谭平广州大学工程抗震研究中心广州510405 广东省地震工程与应用技术重点实验室广州510405 工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广州510405

研究长周期地震动对广州塔tMD体系的影响及结构响应的时频分布规律。对国内现行规范反应谱长周期段进行延长,选取7条地震动时程记录,并补充7条长周期地震动时程记录作为输入样本,研究不同周期的强震激励对超高耸结构tMD体系的影响。研... 详细信息

研究长周期地震动对广州塔tMD体系的影响及结构响应的时频分布规律。对国内现行规范反应谱长周期段进行延长,选取7条地震动时程记录,并补充7条长周期地震动时程记录作为输入样本,研究不同周期的强震激励对超高耸结构tMD体系的影响。研究表明,长周期成分的地震激励显著增加了超高耸结构的响应,卓越周期在2.341 s至6.425 s的长周期地震动输入,比卓越周期低于1 s的短周期地震动输入,平均使结构桅杆顶的位移峰值与均方根值分别放大125.49%和91.63%;最优参数设计的tMD对短周期、长周期地震响应均起减震控制作用,对8度长周期大震下主塔顶和桅杆顶的位移峰值控制降幅分别达到28.61%和42.69%,对相应的位移时程响应均方根值的控制降幅分别达到32.56%和44.20%, tMD体系的减震控制性能对地震动卓越周期具有一定鲁棒性;对结构弱轴向的地震响应时程进行数值小波功率谱分析,结果表明:由于一般长周期地震动的卓越周期更接近广州塔结构弱轴向的二阶周期(2.888 s),不仅增加了一阶振型的响应,更显著加剧了以二阶振型为主的桅杆鞭梢效应, tMD对该效应一定程度上起了抑制作用;建议对周期大于6 s的超高耸结构tMD体系,在按规范反应谱选取地震动之外,应注意考虑长周期地震动的影响,以更全面评估结构性能。

关键词：长周期地震动广州塔调谐质量阻尼器小波变换

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近场地震下立式隔震储罐试验研究及理论分析

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华南地震 2018年第4期38卷 90-95页

作者：毛景远沈朝勇黄襄云谭平广州大学工程抗震研究中心广州510405 广东省地震工程与应用技术重点实验室广州510405 工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广州510405

针对近场地震激励下隔震储罐响应的问题,采用简化后的三质点力学模型,分别对铅芯橡胶支座隔震储罐模型在近、远场地震作用下的响应进行了对比分析,并将理论分析结果和振动台试验结果进行了对比。对比结果显示,理论分析得出的加速度响应... 详细信息

针对近场地震激励下隔震储罐响应的问题,采用简化后的三质点力学模型,分别对铅芯橡胶支座隔震储罐模型在近、远场地震作用下的响应进行了对比分析,并将理论分析结果和振动台试验结果进行了对比。对比结果显示,理论分析得出的加速度响应与振动台试验结果相近,但理论分析结果会略微偏小。进一步的理论分析结果表明:近场地震下基础隔震能有效降低储罐的基底剪力和基底弯矩,而晃动波高有所增大;隔震后储罐加速度峰值位于液固耦合质点附近。

关键词：近场地震基底隔震储罐理论分析振动台试验

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近断层地震动作用下超高层结构地震响应分析

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华南地震 2018年第4期38卷 84-89页

作者：李敏黄天璨广州大学工程抗震研究中心广东广州510405 广东省地震工程与应用技术重点实验室广东广州510405 工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510405

研究了近断层脉冲型地震动作用下超高层结构的影响。选取了近断层脉冲型地震、近断层无脉冲型地震动和普通地震动,用三类地震动对超高层结构进行了7度(0.1 g)罕遇水准地震作用下的动力时程分析,对比分析三类地震动作用下超高层结构的动... 详细信息

研究了近断层脉冲型地震动作用下超高层结构的影响。选取了近断层脉冲型地震、近断层无脉冲型地震动和普通地震动,用三类地震动对超高层结构进行了7度(0.1 g)罕遇水准地震作用下的动力时程分析,对比分析三类地震动作用下超高层结构的动力响应。结果表明:近断层脉冲型地震动的脉冲特性放大了超高层结构的响应;近断层脉冲型地震动作用下结构响应在加强层处的突变值大于无脉冲型地震动及普通地震动作用下的突变值;近断层脉冲型地震动作用下结构的最大层间位移角出现下移的趋势。

关键词：近断层脉冲型地震动超高层结构动力分析结构响应

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