高层建筑顶部隔震体系减震浅析
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定 时 ，可 以近视 认 为影 响 此 高层 结 构 底 部 总剪
力 的影 响 因素 为 ： 上下 部 结 构 的重 力 荷 载 比 （ 当各 层重 力 荷载 代 表值 比较均 匀 时 ，可 以用 上 下 部结
嗣 主 ［ １、 １４ （ （ ）／ ） ］３ 干（ ２ － ）
中图分类号： ｕ ５ ．Ｕ ６ 文献标识码 ： 文章编号 ：６ ４－０ ８２ １ ）５０ ８ － ３ ＤＯＩ１． ６ ／ｓｎ１７－ ０ ８ ０ ０ ５ ２ Ｔ ３ ２Ｔ ３ ５ Ａ １７ － ７ （０ ００－ ０ １ ５ ０ ：０ ９ ９．ｓ ６ ４５ ７ ． １． ． ６ ３ ｊ ｉ ２ ００
定时 ， 体系的底部总剪力与ｒ ｅ 、
， 以及地震影
响系数 有关 。这样 ， 影响结构体系底部总剪力 的
因素 就可 以归 结 为上 下部 结 构 的周 期 比 重力 荷
载 比ｒ 以及结 构 的振 型地震 影 响系数 ｏ。 ｔ ｉ
第一 ， 取主体各层ｍ＝ ９４ ． １ｋ不变 ， 主 ９９ ３６ ｇ ４ Ｏ 且 体取材料质量密Ｊｐ ２ ０ｋ／ Ｊ ＝ ５０ｇ 不变 ，隔震层上部 ｇ ｍ 各 层 为ｍ－ ９ ４ ． １ ｋ ， 料 质量 密 度 与下 部 同 ； ４ ９ ９０ ６ ｇ 材 ３
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ２ ２ １－ ４ ２
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作者简介 ： 路苗（９８ ， ， 崔 １７ 一）女 山西 长 治 县 人 ， 教 ， 士 研 究 生 ， 要 研 究 方 向 为 Ｔ 程 结构 抗 震及 减 震 控 制 助 硕 主
崔苗 层筑部震 系震析 固萋 蓑 路 高 建 顶隔体减浅 拿
体系的水平地震作用可 以用振型分解反应谱进行 计算 ， 抗震规范》 ．２ 由《 ５． ２ 条确定。 两 质点结 构 总 的底 部剪 力 为 ：
＝
、 ＝、 ［（ ／ ／ 汀 妻 骞
结构单元来代替。根据以上的假定 ， 把顶部层 间隔 震结 构 模 型简 化 后 的力 学模 型 ，基 于 集 中质 量模
如下 式所示 ：
２ ； 仃
， ＝
、
（） ２
上下两部分 ， 上下部分分别当作两个 质点 ， 仍可 以 按 照 两质 点 双 自由度体 系来 近视 考 虑 其 底 部 总剪 力 的影 响 因素 。这 样 ， 当某个 高 层结 构 的建筑 方案
一
则 通 过 解 两 质 点 在 作 自 由振 动 时 的频 率 方 程 ， 则 可得 上 述 双 自由度体 系 的 频率 和 振 型 可分 别 表示
理 。 另外 ， 分析 了基 于集 中质 量 模 型 的 多质 点 体 系， 前 面 的 两质 点 的 结论 进 行 验 证 ， 出 了影 响 高层 隔 对 得 震 减 震 结 构 体 系减 震 效 果 的 主要 因素 。 关 键 词 ： 部 层 间隔 震 ；ＭＤ效 应 ； 力荷 裁 比 ； 顶 Ｔ 重 周期 比 ； 震 减
型的两质点双 自由度体系， 在地震作用下 ， 其运动
方程为 ：
【 ｛｝ ｃ｛｝Ｋ ｛Ｊ ［】 ｝ （ 】 ＋ ］ ＋ Ｉ ＝ ｛ ￡ 盖 【 Ｅ 一 ， ｇ）
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（ １ ）
［ Ｉ Ｍ ＝
别为主结构 的质量 、 刚度 ； ｋ 鸭、 分别为Ｔ Ｄ Ｍ
如果 定义 上 下结 构 的周期 比ｒ 重 力荷 载 比
２
１ｄ
构的层数 比代替） Ｒ 、周期 比 以及隔震层的等效
阻尼 比￡ 。
式 中 ， 下部 主体 结构 的周期 。此 双 自由度 为
本 文主 要是 通 过改 变 各 影 响参 数 来 研 究层 间 隔震 结 构上 、下部 结 构之 间 的相互 作 用 ，为 了简 化 ， 以下 基本 假 定 ： 做 假定 １ 为 隔震 结 构 的上部 认 加速 度 相 等 ， 刚体 平动 ， 简 化 为单 质 点 ； 定 ２ 为 并 假 认 为可 以把 包 括 多个 楼 层 的下 部 结 构用 一 个 等效
近 年来 随 着对 地 震 的研 究 越 来 越 深人 ，关 于 隔震技术的研究与应用取得 了很大进展 ， 尤其是 基础 隔震 技术 ，在 我 国 已有 许 多工 程实 例 ， 建 筑 《 抗 震 设 计规 范 》 中也 有相 关 规定 ， 层 间 隔震 技 术 而 就是 在 基础 隔 震结 构 的工程 实 践 中发 展起 来 的一 种新 型 隔震结 构形 式 。层 间隔震 结 构 的 出现拓 展 了隔震 技术 的应 用范 围 ，同 时又 提 出 了一 些 新 的
・
学 术 探 讨 ・
通 过 观察 式 （ ） 以 发现 ， 双 自由度 体 系 下 ４可 当
度８ ， 度 设计 地震 加 速度 ０２ ， 计地 震 分组 为第 二 ．ｇ 设
部结构（ 即主 体 结构 ） 总重 力荷 载 代 表值 ，１ 的 １ｍ ｇ ］ ］
一
组， 场地类 别 Ⅲ类 。 高均为 ３３ 集 中在屋盖 处 的 层 ．ｍ， 重力 荷 载 比代 表值 均 为４ ０ Ｎ， 用下 列 方法 实现 ９Ｋ 利 不 同 的结 构参 数 ：
—建
囊 ＿！ 羹 ！ ∞ 差■： ＃ 囊 ！ ！ 耩 细 ％ ＿ － 啊 目 糍
罂
・
学 术 探 讨 ・
高层建筑顶部隔震体系减震浅析
崔 路 苗
（ 长治职业技 术学 院 ， 山西 长治 ０ ６０ ） ４ ０ ０ 摘 要： 文章通过对基 于集 中质量模 型的两质点体 系的理论和计算 ， 分析 了高层建～ … － ］ ， ｔ ｚ － … －隔震 结构的减震 原 － ￣
研究课题。本文将要论述的就是关于高层建筑顶 部 隔震减 震 结构体 系 的探讨 。 单层 结构 顶部 隔震 的计 算分 析 就 高 层建 筑 的分 析 模 型 而 言 ，与 两 质点 双 自 由度 体 系显 然有 很 大 的不 同 ，但 如 果 将 结构 分 成
一
系统 子结 构 的质量 、 刚度 。
定 时 ，可 以近视 认 为影 响 此 高层 结 构 底 部 总剪
力 的影 响 因素 为 ： 上下 部 结 构 的重 力 荷 载 比 （ 当各 层重 力 荷载 代 表值 比较均 匀 时 ，可 以用 上 下 部结
嗣 主 ［ １、 １４ （ （ ）／ ） ］３ 干（ ２ － ）
中图分类号： ｕ ５ ．Ｕ ６ 文献标识码 ： 文章编号 ：６ ４－０ ８２ １ ）５０ ８ － ３ ＤＯＩ１． ６ ／ｓｎ１７－ ０ ８ ０ ０ ５ ２ Ｔ ３ ２Ｔ ３ ５ Ａ １７ － ７ （０ ００－ ０ １ ５ ０ ：０ ９ ９．ｓ ６ ４５ ７ ． １． ． ６ ３ ｊ ｉ ２ ００
定时 ， 体系的底部总剪力与ｒ ｅ 、
， 以及地震影
响系数 有关 。这样 ， 影响结构体系底部总剪力 的
因素 就可 以归 结 为上 下部 结 构 的周 期 比 重力 荷
载 比ｒ 以及结 构 的振 型地震 影 响系数 ｏ。 ｔ ｉ
第一 ， 取主体各层ｍ＝ ９４ ． １ｋ不变 ， 主 ９９ ３６ ｇ ４ Ｏ 且 体取材料质量密Ｊｐ ２ ０ｋ／ Ｊ ＝ ５０ｇ 不变 ，隔震层上部 ｇ ｍ 各 层 为ｍ－ ９ ４ ． １ ｋ ， 料 质量 密 度 与下 部 同 ； ４ ９ ９０ ６ ｇ 材 ３
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ２ ２ １－ ４ ２
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作者简介 ： 路苗（９８ ， ， 崔 １７ 一）女 山西 长 治 县 人 ， 教 ， 士 研 究 生 ， 要 研 究 方 向 为 Ｔ 程 结构 抗 震及 减 震 控 制 助 硕 主
崔苗 层筑部震 系震析 固萋 蓑 路 高 建 顶隔体减浅 拿
体系的水平地震作用可 以用振型分解反应谱进行 计算 ， 抗震规范》 ．２ 由《 ５． ２ 条确定。 两 质点结 构 总 的底 部剪 力 为 ：
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结构单元来代替。根据以上的假定 ， 把顶部层 间隔 震结 构 模 型简 化 后 的力 学模 型 ，基 于 集 中质 量模
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上下两部分 ， 上下部分分别当作两个 质点 ， 仍可 以 按 照 两质 点 双 自由度体 系来 近视 考 虑 其 底 部 总剪 力 的影 响 因素 。这 样 ， 当某个 高 层结 构 的建筑 方案
一
则 通 过 解 两 质 点 在 作 自 由振 动 时 的频 率 方 程 ， 则 可得 上 述 双 自由度体 系 的 频率 和 振 型 可分 别 表示
理 。 另外 ， 分析 了基 于集 中质 量 模 型 的 多质 点 体 系， 前 面 的 两质 点 的 结论 进 行 验 证 ， 出 了影 响 高层 隔 对 得 震 减 震 结 构 体 系减 震 效 果 的 主要 因素 。 关 键 词 ： 部 层 间隔 震 ；ＭＤ效 应 ； 力荷 裁 比 ； 顶 Ｔ 重 周期 比 ； 震 减
型的两质点双 自由度体系， 在地震作用下 ， 其运动
方程为 ：
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本 文主 要是 通 过改 变 各 影 响参 数 来 研 究层 间 隔震 结 构上 、下部 结 构之 间 的相互 作 用 ，为 了简 化 ， 以下 基本 假 定 ： 做 假定 １ 为 隔震 结 构 的上部 认 加速 度 相 等 ， 刚体 平动 ， 简 化 为单 质 点 ； 定 ２ 为 并 假 认 为可 以把 包 括 多个 楼 层 的下 部 结 构用 一 个 等效
近 年来 随 着对 地 震 的研 究 越 来 越 深人 ，关 于 隔震技术的研究与应用取得 了很大进展 ， 尤其是 基础 隔震 技术 ，在 我 国 已有 许 多工 程实 例 ， 建 筑 《 抗 震 设 计规 范 》 中也 有相 关 规定 ， 层 间 隔震 技 术 而 就是 在 基础 隔 震结 构 的工程 实 践 中发 展起 来 的一 种新 型 隔震结 构形 式 。层 间隔震 结 构 的 出现拓 展 了隔震 技术 的应 用范 围 ，同 时又 提 出 了一 些 新 的
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度８ ， 度 设计 地震 加 速度 ０２ ， 计地 震 分组 为第 二 ．ｇ 设
部结构（ 即主 体 结构 ） 总重 力荷 载 代 表值 ，１ 的 １ｍ ｇ ］ ］
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高层建筑顶部隔震体系减震浅析
崔 路 苗
（ 长治职业技 术学 院 ， 山西 长治 ０ ６０ ） ４ ０ ０ 摘 要： 文章通过对基 于集 中质量模 型的两质点体 系的理论和计算 ， 分析 了高层建～ … － ］ ， ｔ ｚ － … －隔震 结构的减震 原 － ￣
研究课题。本文将要论述的就是关于高层建筑顶 部 隔震减 震 结构体 系 的探讨 。 单层 结构 顶部 隔震 的计 算分 析 就 高 层建 筑 的分 析 模 型 而 言 ，与 两 质点 双 自 由度 体 系显 然有 很 大 的不 同 ，但 如 果 将 结构 分 成
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系统 子结 构 的质量 、 刚度 。
