高层组合隔震结构的随机响应与动力可靠性提升

本文主要探讨了"高层组合隔震结构随机地震响应及优化分析"这一主题，发表于2010年的《武汉理工大学学报》第32卷第9期。研究者们利用虚拟激励法（Pseudo Excitation Approach）对高层建筑中的组合隔震系统进行了深入分析。该隔震系统的关键组成部分包括叠层橡胶支座、摩擦滑移支座以及粘滞阻尼器，这些组件旨在减少地震时结构的震动传递。 研究者通过等效线性化处理，将非线性阻尼多自由度系统转化为线性模型，这种方法有助于更精确地模拟实际地震中的长周期地面运动，通过加速度功率谱密度函数来描述这种复杂的振动特性。在分析过程中，他们关注的是隔震层位移和上部结构层间位移的极限状态，这些是评估结构安全性和抗震性能的重要指标。 文章的核心部分是采用一次二阶矩方法来计算结构各层间位移的失效概率，这种方法是一种统计方法，通过对地震响应的统计特性进行量化，可以预测在特定地震条件下，结构可能发生的失效情况。同时，通过串联系统的可靠度界限理论，作者计算了整个隔震结构的体系可靠度，这是衡量系统抵抗随机地震影响能力的重要参数。 以江苏省高烈度区宿迁市的一个25层高层组合隔震结构为例，研究者通过随机地震响应分析，得出了一系列关键数据，包括隔震层和上部结构位移峰值响应的统计量，以及各个楼层的失效概率和整个体系的可靠度。研究结果显示，应用组合隔震技术显著提高了高层建筑的动力可靠度，这对于提高结构的抗震性能和保障人员安全具有重要意义。 因此，本文不仅提供了关于高层组合隔震结构在随机地震下响应的深入理解，还展示了优化设计在提升结构抗震能力方面的实用价值，为建筑设计和地震工程领域的实践提供了重要的理论支持。