准零刚度隔振研究

来源 :第六届全国结构抗振控制与健康监测学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kaji2009
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  为解决地铁等城市轨道交通带来的环境振动影响建筑物居住舒适性问题,提出了将准零刚度特性用于建筑结构隔振.基于此,提出了一种新型的三维隔震(振)支座.支座的水平方向采用摩擦摆的形式进形成水平向隔震系统,支座的竖向采用碟型弹簧和螺旋弹簧并联的方式形成准零刚度隔振系统,水平向和竖向通过构造设计形成运动解耦.此种新型三维隔震(振)支座,不仅具有摩擦摆隔震的特点,且在竖向具有准零刚度特性可用于隔离环境振动.准零刚度的原理在于利用了碟型弹簧在压平位置附近的负刚度特性,并联螺旋弹簧后形成一段刚度较小的平台段.与传统的隔振措施相比,其具有以下的优势:1)系统在静力平衡位置做微幅振动时,动态刚度趋近于零,固有频率趋近于零,能实现较低的隔振起始频率,系统具有良好的隔振性能.2)由于其较强的刚度非线性,支座产生一定量竖向变形后,刚度能显著增大,由此可避免传统竖向隔振措施在地震作用下的摇摆问题.基于以上准零刚度隔振理念,针对某地铁上盖结构进行了隔振设计,并使用OpenSees建立了简化模型.采用有限带宽白噪声模拟地铁振动,时程分析验证了隔振效果;并通过竖向地震响应分析,检验了系统在地震作用下的安全性.
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