土-结构相互作用对铅芯橡胶垫基础隔震系统影响研究

摘要：本文通过建立不同压缩性土的铅芯橡胶垫隔震模型及非隔震模型，运用ANSYS通用有限元程序进行ELCENTRO波及上海人工波分别作用下的动力反应分析，通过分析结果对比得出了高压缩性软土地基条件下采用铅芯橡胶垫基础隔震系统隔震效果不及中、低压缩性土场地条件下明显的结论。

关键词：铅芯橡胶垫基础隔震系统高压缩性土中、低压缩性土

Abstract: This paper research the dynamic behavior of base-isolated structure and num-base-isolated structure under ELCENTRO WAVE and SHANGHAI ARTIFICIAL WAVE by building ANSYS models, And draw the conclusion that the base-isolated structure used on highly compressed soil ground is worse than which used on medium，lowly compressed soil ground.

Key words：base-isolated systemhighly compressed soilmedium, lowly compressed soil

中图分类号：TU352.1+2 文献标识码：A 文章编号：

1、前言

基础隔震结构由于其在地震作用下的良好表现，而且当建筑物为8度9度设防时具有良好的经济性，因此在实践中得到了越来越广泛的应用。但是地震波的作用是通过场地土作用于建筑物的，因此场地的动力特性必然会对基础隔震结构产生影响。《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）12.1.3条第2款中指出了隔震结构的建筑场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，定性地说明了基础隔震结构适用的场地类别，本文将通过不同压缩性土参数场地条件下基础隔震系统的位移、剪力比较，详细地研究建筑场地对基础隔震结构的影响。

2、ANSYS结构模型参数

本文所采用上部结构的模型剪切型结构。上部结构共四层，每层由四根梁、四根柱、和楼板组成，梁的长度为4米，截面尺寸为0.25米×0.6米；柱的高度为3米，截面尺寸为0.6×0.6米；基础厚度为1米，平面尺寸为4×4米。梁柱单元采用BEAM188单元，楼板采用SHELL63单元，隔震层采用COMBINE14单元，基础和土都采用SOLID45单元。所选用的混凝土材料的弹性模量为3.3e10，泊松比为0.1667，结构材料阻尼取0.05，密度为2500千克/立方米。

3.土模型的建立

本文采用等效线性模型来模拟土的性质。取土的密度取为1900公斤/立方米，然后根据不同土的状态选取不同的压缩模量，通过经验公式（2.7）和表