第36卷第2期2023年4月振动工程学报JournalofVibrationEngineeringVol.36No.2Apr.2023基于地震动加速度反应谱的三维隔震结构摇摆性能研究石运东1，2，王宇辰1，王旋1，丁阳1，2，李忠献1，2（1.天津大学建筑工程学院，天津300350；2.天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室，天津300350）摘要:三维隔震结构在地震作用下存在显著的摇摆现象，影响三维隔震技术的隔震效果。而不同类型的地震动作用对三维隔震结构的摇摆特性影响不同。由此提出一种基于地震动竖向与水平向加速度反应谱谱值之比对三维隔震结构摇摆性能进行评估的方法，并利用有限元模拟进行验证。基于1567条不同类型的地震动记录，分析不同震源机制、震中距、场地类型对三维隔震结构摇摆特性的影响规律。结果表明，震源机制、震中距、场地条件对三维隔震结构摇摆的影响显著。当不同地震动作用调幅后结构竖向加速度响应相同时，在典型三维隔震结构隔震周期范围内（水平向2.0~5.0s，竖向0.3~1.0s），逆断层和走滑断层地震动相比正断层地震动所造成的三维隔震结构摇摆角更大；远场地震动相比近场地震动所造成的三维隔震结构摇摆角更大；地震动在软土场地条件下相比其在硬土场地条件下所造成的三维隔震结构摇摆角更大。关键词:三维隔震；摇摆角；加速度反应谱；震源机制；场地条件中图分类号:TU352.12文献标志码:A文章编号:1004-4523（2023）02-0400-10DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2023.02.011引言传统建筑结构抗震观点认为，对结构造成破坏的主要因素是水平地震作用，竖向地震作用对结构的破坏程度远弱于水平地震作用，因此传统的结构隔震研究主要关注水平隔震。然而，研究表明在某些条件下竖向地震的作用往往是不可忽略的。如逆断层、近断层地区以及软土场地的地震竖向峰值加速度与水平向峰值加速度之比均有较大概率大于2/3［1-2］。强震观测记录表明，部分地震的竖向加速度幅值甚至超过其水平加速度幅值［3］，如1995年的Kobe地震以及2010年的Darfield地震。另外，理论研究与实际震害调查发现，地震中某些结构虽然并未发生严重破坏，但竖向地震作用可能造成内部非结构物的严重损坏，从而导致结构重要功能缺失并引发进一步的损失，甚至阻碍地震中人类的逃生［4］。因此，对结构竖向震动的控制十分重要。为了进一步降低结构竖向响应，近些年来学者们研发了多种三维隔震支座，并在部分实际工程中进行了应用。三维隔震支座一般由水平和竖向隔震支座组合而成，多应用于结构基...
