基础隔震结构设计反应谱地震作用分析

"基础隔震结构基于设计反应谱的地震作用取值 (2007年)" 本文主要探讨了基础隔震结构在地震作用下的响应计算方法，尤其关注如何基于设计反应谱来确定地震作用。首先，作者建立了一个基础隔震结构的运动方程，这个方程考虑了非对称的质量矩阵和非经典阻尼效应。在处理这种非对称和非经典的动态问题时，文章采用了复模态法进行解耦，这是一种有效的数值方法，能够将复杂的多自由度系统转化为一组相互独立的复振动模式，从而简化计算。 接着，作者通过引入欧拉变换，将结构的地震响应表示为一系列等效单自由度体系的位移和速度响应的线性组合。这种方法使得原本复杂的多自由度系统可以被简化为一系列简谐振动的叠加，便于后续分析。在此基础上，结合振型分解反应谱理论，可以计算出基础隔震结构在设计反应谱下的地震响应和地震作用。设计反应谱是一种基于概率统计的地震动参数，它考虑了地震动的随机性和统计特性，用于指导工程设计中的抗震计算。 文中还提到了基础隔震技术，这是一种通过在建筑结构与地基之间设置隔震层来延长结构自振周期，以降低地震对上部结构影响的抗震策略。这种技术对于中低层建筑尤其有效，已被纳入中国的新版建筑抗震规范。然而，对于周期较长的隔震结构，规范中的计算方法并不适用，因此研究更适用于这类结构的地震作用计算方法具有重要意义。 作者列举了三种常见的地震响应分析方法：时程分析法、随机分析法和强振型分解法。时程分析法虽然能处理非线性问题，但依赖于单一地震波且不考虑地震动的多样性；随机分析法虽然全面考虑了地震动的随机性，但计算复杂；而强振型分解法结合了设计反应谱，既简单又考虑了地震动的统计特性，是工程实践中常用的方法。 通过一个实例，文章验证了所提出方法的精度和实用性，为理论研究、工程设计和相关规范的修订提供了参考依据。这篇论文对于理解和改进基础隔震结构的地震作用计算提供了有价值的理论支持和技术路径。