近断层地震作用下含惯容器的高层建筑随机动力学分析

【作者】 周政； 唐光武； 刘海明； 杨迪雄；

【机构】 大连理工大学工程力学系,工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室； 招商局重庆交通科研设计院有限公司；

【摘要】 近断层地震动的长周期、大幅值脉冲效应对高层建筑结构的服役安全产生严重威胁。虽然惯容减震系统在结构减震控制领域已表现出良好效果,但关于近断层随机地震动作用对惯容减震建筑系统振动控制能力和效果的影响的研究尚不充分和深入。为此,本文以高层框架-剪力墙建筑结构为研究对象,考虑了近断层地震动的随机不确定性,从随机动力学角度探究调谐粘滞质量阻尼器(TVMD)的减震控制效果。首先,建立了与规范设计加速度反应谱兼容的两种随机近断层脉冲地震动合成模型,可分别考虑向前方向性效应和滑冲效应。随后,采用具有自适应策略的直接概率积分法(DPIM)系统评估了随机近断层地震动激励下含TVMD的高层建筑的减震性能。对结构随机振动响应和首次动力可靠度的比较分析表明,近断层地震动的滑冲效应会显著增大含惯容器高层建筑结构的随机加速度响应、减小动力可靠度,对非结构物造成严重破坏。TVMD装置能够同时有效控制结构的随机地震位移和加速度响应、提高动力可靠度,其减震效果显著优于传统耗能元件。更多还原