Page 242 - 《振动工程学报》2025年第9期

第 38 卷第 9 期 振 动 工 程 学 报 Vol. 38 No. 9
2025 年 9 月 Journal of Vibration Engineering Sept. 2025

混 合 基 础 隔 震 预 制 装 配 式 高 层 建 筑 抗 震 性 能

李春祥， 桑增礼， 曹黎媛， 王振洲

（上海大学力学与工程科学学院，上海 200444）

摘要：为探究多种耗能装置联合的混合基础隔震系统对预制装配式高层建筑的减隔震效果，提出了联合使用屈曲约束支撑
（BRB）、非线性液体黏滞阻尼器（NFVD）和基础隔震系统（BIS）的混合基础隔震系统（BRB+NFVD+BIS）。定义了 BRB 屈服强
度与隔震支座屈服强度比 BIR 和 NFVD 总阻尼系数 α 与隔震支座屈服强度比 NIR 两个参数。通过结构-混合基础隔震系统的
动力弹塑性地震响应分析，揭示了 BIR、NIR 和 NFVD 参数对设置 BRB+NFVD+BIS 高层建筑抗震性能的影响规律，并建议了
BIR、NIR 和 NFVD 参数的取值范围。结果表明：与非隔震预制装配式高层建筑相比，BRB+NFVD+BIS 系统可明显提升梁-柱
节点抗震性能，减小上部结构层间位移角和楼层加速度；与隔震预制装配式高层结构相比，BRB+NFVD+BIS 系统可明显减小
隔震层位移，梁-柱节点抗震性能、上部结构层间位移角和楼层加速度彼此基本接近。因此，BRB+NFVD+BIS 系统具有更好的
隔震层位移控制能力。同时，结果表明 BRB+NFVD+BIS 系统具有更好的减隔震鲁棒性。
关键词： 混合基础隔震；预制装配式建筑；屈曲约束支撑；非线性液体黏滞阻尼器；BIR；NIR；抗震性能
中图分类号：TU352 文献标志码：A DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.202310025

Seismic performance of prefabricated high-rise buildings
with hybrid base isolated systems

LI Chunxiang，SANG Zengli，CAO Liyuan，WANG Zhenzhou
（School of Mechanics and Engineering Sciences，Shanghai University，Shanghai 200444，China）

Abstract：The present paper proposes an hybrid base isolation system referred to as BRB+NFVD+BIS，consisting of the buckling restrained
braces (BRB)，nonlinear fluid viscous dampers (NFVD)，and base isolation system (BIS) to study both the damping and isolation effects of
the hybrid base isolation system on prefabricated high-rise buildings. Defined are the ratios of both BRB yield strength to base isolation yield
strength and the total damping index of NFVD to base isolation yield strength，respectively designate as BIR and NIR. Based on the dynamic
elastic-plastic seismic response analysis of the corresponding systems， the effects of BIR， NIR， and NFVD parameters on the seismic
performance of BRB+NFVD+BIS tall buildings have been revealed，and the ranges of BIR，NIR，and NFVD parameters are suggested.
Results demonstrate that with respect to the non-isolated prefabricated high-rise buildings， the BRB+NFVD+BIS system can significantly
enhance the seismic performance of beam-column connections， reduce both the inter-story drift ratios and floor accelerations of the
superstructure. Compared with the base-isolated prefabricated high-rise structures，the BRB+NFVD+BIS system substantially reduces base
isolation layer displacement while maintaining almost the same seismic performance to each other in terms of the beam-column connections，
inter-story drift ratios， and floor accelerations Therefore， the BRB+NFVD+BIS system processes better displacement control ability of
isolation layer. Simultaneously，the results show that the BRB+NFVD+BIS system has better robustness of both the seismic mitigation and
isolation.

Keywords：hybrid base isolation； prefabricated buildings； buckling restrained braces； nonlinear fluid viscous dampers； BIR； NIR； seismic
performance

预制装配式建筑由于施工质量高、实施方便快 筑由于其连接部位（预制节点核心区）的脆性破坏可
捷，可以减少投资和运营间的时间差距 。在实施 能致使其失去承载能力，而这时其框架构件的塑性
[1]
中，预制混凝土结构会遇到一个重要问题，即如何将 变形未充分发展，地震能量不能被有效的消耗 。使
[2]
预制梁构件更合理地连接到柱上。以往地震经验表 用基础隔震技术可以提升预制节点核心区和预制装
明：在预制装配式建筑中，梁-柱节点对其抗震性能 配式建筑整体抗震性能。基础隔震系统（BIS）的基
的影响不可忽视；在强烈地震作用下，预制装配式建 本原理 [3] 为：通过在上部结构和基础之间插入侧向

收稿日期：2023-10-12；修订日期：2023-12-19
基金项目：上海市“科技创新行动计划”扬帆计划项目（21YF1412700）