高层隔震结构摇摆提离效应与易损性初探

吴姜霖 杨巧荣 张 强 李 雪

（上海大学土木工程系，核电站隔震减震工程技术研究中心，上海 200444）

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高层建筑一旦发生损坏或坍塌，将造成巨大的经济损失和人员伤亡。隔震技术可有效保证高层结构安全，李洪求［1］、何文福［2］等分别通过结构分析和振动台试验验证了高层隔震结构的减震效果。Tsutomu Komuro等［3］运用隔震技术设计的仙台MT大楼和Thousand Tower经受住了2003年Off-Miyagi地震的考验。2011年东日本大地震后，谢丽宇等［4］在震后调查中发现高层隔震建筑达到了预期的设计目标，保护了人员生命及财产安全。

叠层橡胶支座压缩刚度大而拉伸刚度小，在拉力作用下易发生拉伸破坏，这是隔震技术在高层建筑中进一步应用的主要障碍之一。刘文光等［5-6］提出了双刚度与原点拉伸刚度应力应变计算模型，建议在隔震支座的设计中，最大拉伸应力可控制在橡胶剪切弹性模量3倍以内，同时限制拉伸应变不超过10%。金建敏［7］、刘亚东［8］等通过试验研究了铅芯橡胶支座的拉伸刚度与剪切变形的影响关系，在隔震设计中应尽量避免支座受拉，必要时需增加抗拉装置。

高层隔震结构由于高宽比大，在地震作用下易发生边角支座受拉继而导致摇摆倾覆的风险，国内外学者针对高层隔震结构摇摆倾覆问题进行了大量的研究工作。程华群［9］提出了避免隔震支座受拉的上部结构布置原则及隔震层优化设计方法。陈鹏［10］通过振动台试验量测了罕遇地震下的支座拉应力，并完成了抗拉装置的设计和试验验证。……