三维隔震系统讨论1摘要：提出并研制了采纳碟形弹簧的竖向半主动隔震装置，结合水平隔震支座可实现三维隔震，并提出了竖向隔震控制的半主动策略。通过振动台地震模拟实验和有限元仿真分析，验证了三维隔震体系的效能，该讨论对高烈度地区隔震技术的改善具有应用参考价值。关键词：基底隔震；半主动竖向隔震；三维隔震1 前言近20年来，现代隔震技术在土木工程中得到了较大规模的应用，隔震结构以其优良的减振效果安全性、耐久性、经济性、适用性，得到地震工程界的认可。目前，隔震技术已经较为成熟，成为很重要的一种结构控制技术。目前，叠层橡胶支座基础隔震房屋已在我国广泛应用，主要分布在大陆的高烈度地震区。日本、美国、新西兰、法国、意大利、智利等国家建造了大量的这类隔震建筑和桥梁, 建筑结构地震反应的隔震技术已得到较为广泛的应用。但是，由于常规的橡胶隔震垫性能的限制，使得常规的隔震技术存在一些较难克服的缺点。首先，常规的隔震技术在减小主体结构地震反应的同时，放大了隔震层的位移。特别是在近震条件下，地震地面运动的特征通常是大速度的脉冲，它会使隔震层产生较大的位移。对于隔震结构隔震层位移过大的问题，国际上已开展了一定的讨论。考虑到单纯的用增加隔震层的被动阻尼来减小隔震层的位移是以增加上部结构的变形和加速度为代价的，因此许多学者提出在隔震层附加半主动装置，以结构的半主动隔震来实现减小隔震层位移并保持上部结构隔震效果不变的目标。其次，目前应用的基础隔震部件尚无法达到有效地减少竖向地震作用的目的，有时甚至会起到相反作用。大量地震震害表明，竖向地震对结构物的影响是不能忽视的，在近震中或发震断层附近产生的竖向地震动，有时超过水平地震，又由于结构竖向刚度大，其竖向固有周期与竖向地震波卓越周期相近，因而结构的竖向震动特性备受关注，国内外学者越来越重视对竖向力的讨论。目前基础隔震技术主要解决了水平向的地震减震问题，这方面国内外的讨论和应用都比较多，并且有实际工程经受了地震考验，表现出良好隔离地震水平作用的效果。但隔震建筑的强震记录表明，对于竖向地震反应却基本无减少作用。虽然目前的隔震层除橡胶支座外，有的还附加阻尼器，但由于隔震层一般不能提供竖向的相对运动，因而不能起到隔离或减少竖向地震的作用。利用隔震体系将水平地震作用减弱后，竖向地震作用有可能成为主要的地震作用而引起竖向破坏，因此讨论隔震结构的竖向地震反应是很必要的。对于隔...
