Page 243 - 《振动工程学报》2025年第9期

第 9 期 李春祥，等：混合基础隔震预制装配式高层建筑抗震性能 2173

柔性隔震层延长上部结构自振周期，从而降低传递 耗能装置，开展混合基础隔震预制装配式高层建筑
到上部结构的地震能量，减小上部结构地震作用。 的抗震性能研究，主要包括基于混合消能装置基础
因此，BIS 降低了结构层间位移角和楼层加速度。显 隔震的高层建筑性能与基于混合消能装置基础隔震
然，隔震策略的主要目标是通过减小转移到上部结 的预制装配式高层建筑性能研究，具体研究框架如
构的地震作用实现更有效、更经济的抗震设计。近 图 1 所示。
年来，结构减/隔震技术得到了广泛应用，国内外都
选取梁-柱节点经验
[4]
相继出现了很多减隔震建筑 。LI 等 [5] 研发出了一 提出BRB+NFVD+BIS系统 旋转弹簧模型
种由叠层橡胶支座和 X 型钢阻尼器组成的公路桥梁
隔震系统，结果表明 X 型钢阻尼器能够有效抑制支 NFVD+BIS系 BRB+BIS系统 BRB+NFVD+BIS系 经典旋转弹簧模型
验证
统参数分析
参数分析
统参数分析
座位移且对桥墩损伤较小。陈瑞生等 [6] 对隔震层
建议NIR、 优选NIR、α、 预制装配式高层隔
设置黏滞阻尼器的混合基础隔震系统进行了研究， α范围 建议BIR范围 BIR值 震建筑建模分析
结 果 表 明 黏 滞 阻 尼 器 能 有 效 减 少 隔 震 层 位 移 。
不同地震水准下
KHEDMATGOZAR 等 [7] 研究了由叠层橡胶支座和黏 NIR、α、BIR组合分析
滞阻尼器混合组成的 VD-LRBP 系统，结果表明该系
统可以有效提升桥梁的抗震性能。MOHEBBI 等 [8] BRB+NFVD+BIS预制装配式高层隔震建筑性能分析

研究了设置液体黏滞阻尼器的基础隔震结构抗震性
图 1 结构-混合基础隔震系统研究框架
能，发现在远场和近场地震作用下混合隔震框架均
Fig. 1 Research framework of the structure-hybrid base
能达到设计性能水准。 isolated system

尽管已有许多减隔震建筑在地震作用下表现出
良好减隔震性能，然而，在 BIS 设计中，仍然面临如
1 BRB+NFVD+BIS 系 统
下设计难题。隔震层设计需要经过繁琐迭代过程，
因而效率低下；传统隔震技术可以减小主体结构地
BRB+NFVD+BIS 系 统 由 BRB、 NFVD 和 BIS 联
震反应，但同时也放大了隔震层位移，在大震作用
合使用组成，在该混合基础隔震系统中，BRB、NFVD
下，若隔震层位移过大，则易于导致隔震支座破坏 。
[9]
和 BIS 并 联 布 置 在 隔 震 层 ， 其 物 理 模 型 如 图 2 所
此外，在隔震技术应用较多的一些国家往往把隔震
示。如图 2 放大部分所示，BRB+NFVD+BIS 系统由
技术和减震技术联合使用，以达到将隔震装置和减
隔震支座、NFVD 和 BRB 组成，当只布置 NFVD 时形
震装置优势相互结合的目的 [10-11] 。然而，在这些研究
成 NFVD+BIS 系统，只布置 BRB 时形成 BRB+BIS 系
中，基于单一类型耗能装置的混合 BIS 研究较多，但
统，NFVD 和 BRB 在隔震层的安装方式如图 2 所示。

对于减隔震装置参数研究较少，并且基于多种耗能
装置联合的混合 BIS 研究较少。近年来，随着经济
2 BRB+NFVD+BIS 系 统 参 数 研 究
的发展，在一些人口相对密集的经济发达地区，预制

装配式高层建筑得到了飞速的发展。但对于布置减
2.1 结构模型
隔震装置的预制装配式高层建筑的抗震性能研究相
对较少，因而减隔震技术在预制装配式高层建筑中 为研究 BRB+NFVD+BIS 系统的相关参数，本节
的应用研究日益被关注。为此，本文联合使用多种 首先研究高层钢筋混凝土框架建筑。建筑结构设计

上部结构
2

4
隔震层 3
5
6
1
非线性液体
隔震支座 屈曲约束支撑
黏滞阻尼器
注：1：下支墩，2：节点板，3：预埋件，4：NFVD或BRB，5：上支墩，6：隔震支座。

图 2 BRB+NFVD+BIS 系统物理模型
Fig. 2 Physical model of BRB+NFVD+BIS system