长周期地震动作用下基础隔震结构抗倾覆能力研究

对极限高宽比的基础隔震结构进行地震响应分析，探究常规地震动与长周期地震动的差异，并从隔震层位移、隔震层拉应力以及结构的抗倾覆力矩比3种导致结构倾覆的参数入手，分析基础隔震结构在长周期地震动作用下的倾覆情况。首先，选取近断层脉冲型长周期地震动和远场类简谐长周期地震动各9条。其次，建立3种不同烈度区下极限高宽比限值时的框架隔震结构模型，分析不同设防烈度下罕遇地震对基础隔震结构隔震层支座水平变位与轴向受力的影响，以及罕遇地震时结构的抗倾覆力矩比。最后，修正高宽比限值简化公式，计算出长周期地震动作用下的理论高宽比限值，根据限值修正结构高宽比后再进行地震响应分析。研究结果表明：在长周期罕遇地震动作用下，基础隔震结构隔震支座位移量普遍超过允许限值，大量支座出现拉应力，其中部分支座拉应力超过允许限值，隔震层受到严重破坏；少数情况下结构抗倾覆比小于1.2,结构有倾覆可能；结合简化公式给出长周期地震动作用下高宽比建议值。