摇摆减震框架结构抗震性能试验研究*

张国伟 赵紫薇 吴继丰 陈 鹏

(北京建筑大学，北京未来城市设计高精尖创新中心，北京 100044)

我国保存至今的多数古代木质结构立柱与础石通常采用平摆浮搁的连接形式，地震作用下柱脚与础石产生相对滑移，伴随立柱抬起回落，使结构发生摇摆运动，并利用结构自重使柱脚不断复位，进而延长结构的自振周期以降低结构地震作用。这种“以柔克刚、滑移隔震”的抗震思想对于现代建筑的减震及隔震具有一定的借鉴和指导意义［1］。

近代学者通过对实际结构震害的研究分析，发现结构摇摆有利于减轻结构的地震作用，并提出了结构摇摆的概念［2］。国内外学者针对不同形式摇摆结构的抗震性能进行了分析和评估：Huckelbridge等通过振动台试验证明柱脚抬起可降低结构基底剪力，减轻结构地震响应［3］;Midorikawa等将钢支撑框架柱脚设计为翼板与基础栓接，利用翼板屈服变形消耗地震能量［4］;鲁亮等通过将混凝土框架柱脚与梁柱节点均设置为铰接，并采用阻尼器控制结构变形，振动台试验结果表明：8度抗震设防烈度下结构可实现摇摆，罕遇地震下主体框架承重构件保存完好［5-6］;文献［7-9］研究了摇摆墙结构体系的抗震性能，通过钢阻尼器将摇摆墙与原框架相连，对某建筑采用附加摇摆墙进行抗震加固以提高结构整体变形能力，并在地震中通过剪切阻尼器耗散地震能量。上述研究结果表明：结构摇摆能有效降低地震作用且在损伤位置布置耗能构件以保护主体结构。……