含旋转振子的周期叠合基础隔震性能分析

摘要

传统铅芯叠层橡胶基础由于水平刚度低、竖向承载力差，难以适用于高层建筑隔震，而常用的混凝土筏板基础不具备隔震能力。本文提出一种新型含旋转振子的周期叠合隔震基础，该基础由混凝土基体、橡胶连杆和钢芯三部分组成。与传统隔震措施的机理不同，周期叠合基础利用其周期构造产生的衰减域(AZs)发挥隔震作用。处于衰减域频率范围内的弹性波在周期结构内的传播将受到抑制。利用此性质，可以降低周期基础上部结构的地震响应。采用有限元法(finite element method, FEM)对所提出的周期基础进行频散分析，并以平面波和弯曲波入射为例，对基础以及上部结构进行谐响应和地震波分析，探究水平和垂直2种入射方式下所述周期叠合基础的隔震效果。结果表明，合理设计的周期叠合基础能产生适应地震波主频的衰减域，能有效降低上部结构的地震响应；周期叠合基础的隔震效果显著优于混凝土筏板基础和单层周期基础，为隔震基础的结构优化及性能改善提供了参考。

关键词

周期叠合基础 / 隔震 / 衰减域 / 谐响应分析 / 地震波分析