Page 244 - 《振动工程学报》2025年第9期

2174 振 动 工 程 学 报 第 38 卷

使用年限为 50 年，抗震设防类别为乙类，工程抗震 JZY1Q620×218 JZY1Q820×293
JZY1Q1020×326
设防烈度为 8 度，结构阻尼比为 0.05，设计地震加速 ⑧
度为 0.20g，场地特征周期为 0.55 s，设计地震分组为 ⑦
第二组，建筑物场地土类别为二类，设防地震下地震 ⑥
影响系数 α max =0.45。该建筑上部结构为 10 层，每层
⑤
层高为 3.6 m，采用基础隔震形式，在底层柱底布置
④
隔震支座。框架结构混凝土等级为 C30，纵筋采用
③
HRB335， 柱 截 面 为 900 mm×900 mm， 柱 配 筋 选 用
②
12Ф22，梁截面从上到下为 300 mm×900 mm 到 250 mm×
700 mm 不 等 ， 楼 板 厚 130 mm， 结 构 底 层 平 面 图 如 ①
A B C D E F
图 3 所示，结构三维模型如图 4 所示。根据《建筑抗
图 5 隔震支座布置
震设计规范》 [12] 的相关要求和建议，隔震层隔震支
Fig. 5 Layout of isolation bearings
座布置如图 5 所示。选用的基础隔震支座主要参数

表 1 基础隔震支座主要参数
如表 1 所示，以 BRB 屈服强度和 NFVD 阻尼系数为变
Tab. 1 Main parameters of base isolation bearings
量来研究 NIR 和 BIR 的取值，并将 NIR、BIR 与阻尼
指数共同作为变量来研究其对结构抗震性能的影响。 支座规格 支座承载 铅芯屈服 屈服前刚度/ 屈服后刚度/
−1
−1
力/kN 力/kN (kN·mm ) (kN·mm )
7.35 8.10 8.10 8.10 8.10
JZY1Q1020×326 7854 257 20.90 1.91
JZY1Q820×293 5027 163 16.81 1.53
8.1 JZY1Q620×218 2827 90 12.68 1.15
8.1 变 NFVD 参数和 NIR，对结构进行非线性动力分析，
并以隔震层位移、结构最大层间位移和结构顶层位
8.1 移为评价指标，将三者量化为与 NIR 和 NFVD 阻尼

指数 α相关的函数，三维结果如图 6~8 所示，并绘出
8.1
等高线如图 9~11 所示。
8.1
100
8.1 80
隔震层位移 / mm

8.1 60
40
图 3 结构底层平面图（单位：m）
20
Fig. 3 Structural ground floor plan (Unit: m)

0

1.0 0
0.8 0.45
0.6 0.90
0.4 1.35 −1 )
α
α
0.2 1.80 NIR / (s·m
0 2.25

图 6 隔震层位移变化趋势
Fig. 6 Variation trend of displacement of isolation layer

Z
图 6 给 出 了 隔 震 层 位 移 随 NIR 和 α的 变 化 趋
Y
势。随着 NIR 的增大，隔震层位移逐渐减小。这是
O X
因为当 NIR 增大时，NFVD 在隔震层的出力增大，耗
能能力增加。 α越小，隔震层位移随着 NIR 减小的趋

图 4 结构三维模型 势越明显；为充分发挥 NFVD 减小隔震层位移的作
Fig. 4 3D model of structure 用，建议选择 α<0.4。图 给出了结构最大层间位移
7
随 NIR 和 α的变化趋势。由图 7 可知，当 α较小时，随
2.2 NFVD+BIS 系统参数研究
着 NIR 的增大，上部结构最大层间位移逐渐增大，且
在隔震层布置 NFVD，形成 NFVD+BIS 系统，改 增大趋势比较明显，但随着 α的增大，这种趋势逐渐