長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系減震性能研究

李祥秀 劉愛文 李小軍

摘要：為了驗(yàn)證旋轉(zhuǎn)慣容阻尼器（RID）對(duì)巨-子結(jié)構(gòu)體系在長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下的減震效果，基于強(qiáng)震動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)比較了近斷層速度脈沖型地震動(dòng)和遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)這兩類長(zhǎng)周期地震動(dòng)的特點(diǎn)，通過建立RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系的振動(dòng)微分方程，對(duì)比分析了兩類長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系和巨-子結(jié)構(gòu)抗震體系地震響應(yīng)的影響差異。結(jié)果表明，相對(duì)于巨-子結(jié)構(gòu)抗震體系，RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系能有效減小結(jié)構(gòu)體系在長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下的地震響應(yīng)，減震效果明顯。

關(guān)鍵詞：RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系;長(zhǎng)周期地震動(dòng);地震響應(yīng);減震性能

中圖分類號(hào)：TU352.1?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1000-0666（2021）02-0216-09

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，（超）高層建筑越來越多，體量也越來越大。巨型結(jié)構(gòu)體系因其良好的整體性，新穎美觀的結(jié)構(gòu)形式等優(yōu)點(diǎn)，在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和研究中受到越來越多的關(guān)注。巨型結(jié)構(gòu)由主、子兩級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，主結(jié)構(gòu)由不同于常規(guī)梁、柱結(jié)構(gòu)概念的巨型構(gòu)件組成，子結(jié)構(gòu)由常規(guī)構(gòu)件組成，最后形成一種特殊結(jié)構(gòu)體系（趙西安，1993）。1995年美國(guó)學(xué)者Feng首先提出巨-子結(jié)構(gòu)控制體系的概念，即在巨型框架的基礎(chǔ)上通過合理的設(shè)計(jì)放松主、子結(jié)構(gòu)之間的側(cè)向連接，使二者之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)從而形成了巨型結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制體系（Feng，Mita，1995;Chai，F(xiàn)eng，1997）。經(jīng)過20多年的研究和發(fā)展，目前已有諸多針對(duì)巨型結(jié)構(gòu)的減震措施，這類結(jié)構(gòu)經(jīng)過合理的設(shè)計(jì)或者施加減震裝置，主結(jié)構(gòu)與子結(jié)構(gòu)都可達(dá)到良好的減震效果（王肇民等，1999;Lan et al，2000;Zhang et al，2005）。當(dāng)子結(jié)構(gòu)與主結(jié)構(gòu)之間利用阻尼器裝置連接時(shí)稱之為巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系，在普通地震動(dòng)作用下，該結(jié)構(gòu)體系能有效減小主結(jié)構(gòu)及子結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，具有很好的工程應(yīng)用價(jià)值。但是已有研究中未考慮長(zhǎng)周期地震動(dòng)特性對(duì)巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系地震響應(yīng)的影響，長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下該體系的減震性能也缺乏深入研究。

長(zhǎng)周期地震動(dòng)是一種長(zhǎng)持時(shí)且卓越周期較長(zhǎng)的地震動(dòng)。近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)均存在長(zhǎng)周期地震動(dòng)，其中，遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)亦稱遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)，近場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)則主要為近斷層脈沖型地震動(dòng)，而近斷層脈沖型地震動(dòng)又包括近斷層向前方向性地震動(dòng)與近斷層滑沖型地震動(dòng)兩種形式（Kalkan，Kunnath，2006;Koketsu，Miyake，2008;徐龍軍等，2008;王博等，2018;賈路等，2019）。國(guó)內(nèi)學(xué)者在長(zhǎng)周期地震動(dòng)特性方面已有諸多研究，俞言祥（2004）對(duì)長(zhǎng)周期地震動(dòng)研究的主要方法，即經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法和震源模型方法進(jìn)行了總結(jié)，并分析了它們的適用范圍和存在的問題;劉爍宇和李英民（2018）給出了盆地型長(zhǎng)周期地震動(dòng)的判別準(zhǔn)則;邵越風(fēng)等（2017）以及李雪紅等（2014）分別提出了區(qū)分長(zhǎng)周期地震動(dòng)和普通地震動(dòng)的判定指標(biāo)。

本文基于旋轉(zhuǎn)慣容阻尼器（RID）實(shí)際物理質(zhì)量較小，但能提供較大阻尼力的特性（Liu et al，2018），提出將RID附加到巨型結(jié)構(gòu)體系形成RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系。基于強(qiáng)震動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，探討長(zhǎng)周期地震動(dòng)與普通地震動(dòng)特性的差異，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系地震響應(yīng)的影響以及長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下該新型消能體系的減震性能。

1 長(zhǎng)周期地震動(dòng)特性研究

基于前人研究中普遍認(rèn)為的遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)、近斷層脈沖型地震動(dòng)及普通地震動(dòng)，各選取118條進(jìn)行研究（李英民等，2018;李雪紅等，2014;王博等，2013，2018;徐龍軍等，2008;許立英等，2019），通過對(duì)比3類地震動(dòng)的峰值、峰值比、持時(shí)以及頻譜特性的異同得出長(zhǎng)周期地震動(dòng)與普通地震動(dòng)的特征差異。其中地震動(dòng)記錄從太平洋地區(qū)地震工程研究中心（簡(jiǎn)稱為PEER）中的NGA-West2強(qiáng)震動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行下載。由于Wang等（2011）提出的自動(dòng)基線校正方法具有效率高、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，本文采用該方法對(duì)加速度記錄進(jìn)行基線校正。

1.1 地震動(dòng)峰值與峰值比

強(qiáng)震記錄的峰值與峰值比是地震動(dòng)的基本特征參數(shù)，它們包含了大量與結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)相關(guān)的信息。取3類地震動(dòng)的峰值加速度PGA、峰值速度PGV以及峰值位移PGD，并對(duì)計(jì)算得到PGV/PGA、PGD/PGA和PGD/PGV進(jìn)行對(duì)比分析（圖1）。

由圖1可以看出，近斷層脈沖型地震動(dòng)與普通地震動(dòng)的PGA遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)。近斷層脈沖型地震動(dòng)的PGA、PGV及PGD明顯大于其它兩類地震動(dòng);遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)的PGA、PGV及PGD均相對(duì)較小;普通地震動(dòng)的PGA較大，但PGV與PGD相對(duì)較小。峰值比方面，長(zhǎng)周期地震動(dòng)的PGV/PGA、PGD/PGA和PGD/PGV均大于普通地震動(dòng)，這說明在同時(shí)考慮不同峰值的情況下，長(zhǎng)周期地震動(dòng)的不同峰值間的相互影響較普通地震動(dòng)大。

1.2 地震動(dòng)持時(shí)

本文采用地震時(shí)持時(shí)和相對(duì)持時(shí)來進(jìn)行分析對(duì)比，相對(duì)持時(shí)采用90%能量持時(shí)，其定義為：地震動(dòng)能量達(dá)到總能量的5%開始至達(dá)到總能量的95%之間所經(jīng)歷的時(shí)間，計(jì)算公式如下：

I（T1）=0.05I（T2）=0.95（1）

I（t）=∫0ta2（t）dt∫0Ta2（t）dt（2）

式中：I為總能量;T為地震動(dòng)總持時(shí);a（t）為地震動(dòng)加速度時(shí)程。T2-T1即為計(jì)算得到的90%相對(duì)持時(shí)（胡聿賢，2006）。

分別計(jì)算并獲取強(qiáng)地震動(dòng)及普通地震動(dòng)的記錄持時(shí)與90%相對(duì)持時(shí)如圖2所示，由圖可以看出，長(zhǎng)周期地震動(dòng)的記錄持時(shí)明顯長(zhǎng)于普通地震動(dòng)。其中，遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)的記錄持時(shí)最長(zhǎng)，其次為近斷層脈沖型地震動(dòng)。而在90%相對(duì)持時(shí)的對(duì)比中，遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)的相對(duì)持時(shí)最長(zhǎng)，近斷層脈沖型地震動(dòng)與普通地震動(dòng)的相對(duì)持時(shí)相差不大。

1.3 頻譜特性分析與比較

圖3給出了3類地震動(dòng)的平均加速度、平均速度及平均位移反應(yīng)譜最大值所對(duì)應(yīng)的周期的對(duì)比圖。由圖3可以看出，遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)平均加速度反應(yīng)譜最大值對(duì)應(yīng)的周期大于其它兩類地震動(dòng)。兩類長(zhǎng)周期地震動(dòng)的平均速度及位移反應(yīng)譜峰值對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)周期大于普通地震動(dòng)，其中遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)平均速度及位移反應(yīng)譜峰值對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)周期要較大。

圖4、5分別為3類地震動(dòng)的傅里葉譜最大值對(duì)應(yīng)的頻率分布及頻率均值的對(duì)比圖。由圖5可以看出，兩類長(zhǎng)周期地震動(dòng)的傅里葉譜最大值對(duì)應(yīng)的頻率均值小于普通地震動(dòng)，其中遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)的傅里葉譜最大值對(duì)應(yīng)的頻率均值最小，為0.607 2 Hz。且由圖4可以看出，遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)的頻率成分主要以低頻為主，與其相比，近斷層脈沖型地震動(dòng)的頻率分布范圍更廣。

本文在李祥秀等（2021）研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系地震響應(yīng)的影響以及長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下該體系的減震性能。

2 長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系地震響應(yīng)影響的研究

2.1 RID工作機(jī)理

圖6為RID的工作機(jī)理：通過滾軸絲杠等構(gòu)件將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)后可以起到位移放大作用，使更多的能量在管腔室內(nèi)的阻尼材料作用下進(jìn)行耗散。由于RID存在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，工作時(shí)將產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)慣性力，隨之帶來“負(fù)剛度效應(yīng)”。因此，RID最終的輸出力包含粘滯力和“負(fù)剛度”力，其力與變形的曲線如圖7所示。

2.2 分析模型及運(yùn)動(dòng)方程

為了方便分析，本文采用串聯(lián)質(zhì)點(diǎn)系模型來模擬主結(jié)構(gòu)，將每小層子結(jié)構(gòu)分別簡(jiǎn)化為單個(gè)質(zhì)點(diǎn)。在每一層子結(jié)構(gòu)的頂部與主結(jié)構(gòu)之間布置RID，RID用一個(gè)具有等效質(zhì)量為b的慣容器和一個(gè)等效阻尼系數(shù)為cb的粘滯阻尼器來模擬，其產(chǎn)生的阻尼力為：

FRID=b（j-i）+cb（j-i）（3）

式中：j、i、j、i分別為RID兩端的加速度和速度。

式中：mj、cj、kj分別為每層子結(jié)構(gòu)的等效質(zhì)量、等效阻尼及等效剛度;Mi、Ci、Ki分別為每層主結(jié)構(gòu)的等效質(zhì)量、等效阻尼和等效剛度;bj、cbj分別為RID的等效質(zhì)量和等效阻尼系數(shù);x=xjxiT，xj、xi分別為子結(jié)構(gòu)與主結(jié)構(gòu)相對(duì)地面的位移;g為地震動(dòng)加速度。

2.3 典型工程概況

選取一典型工程作為算例（藍(lán)宗建等，2002），主結(jié)構(gòu)的模態(tài)阻尼比取值為0.05，主結(jié)構(gòu)為5層，在2～5層主結(jié)構(gòu)中均設(shè)置子結(jié)構(gòu)。主結(jié)構(gòu)的每層質(zhì)量為9×105 kg、頂層質(zhì)量為4.5×105 kg、層抗剪剛度為9×107 N/m。子結(jié)構(gòu)的質(zhì)量由質(zhì)量比u決定，u定義為子結(jié)構(gòu)與主結(jié)構(gòu)質(zhì)量的比值，取u=1，子結(jié)構(gòu)的層剪切剛度取為4×108 N/m。每大層子結(jié)構(gòu)中包含6層結(jié)構(gòu)，且每層子結(jié)構(gòu)的參數(shù)取值一致。利用MATLAB編制相關(guān)程序并計(jì)算可得主框架簡(jiǎn)化成串聯(lián)質(zhì)點(diǎn)系模型后結(jié)構(gòu)的第一周期為2.008 2 s，每大層子結(jié)構(gòu)的基本周期為0.504 7 s。RID的等效質(zhì)量b和等效阻尼系數(shù)cb按照李祥秀等（2021）的研究結(jié)果，分別取為2×104 kg、1×107，此時(shí)RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系的基本周期為2.718 0 s。

2.4 長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系地震響應(yīng)的影響

以遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)、近斷層脈沖型地震動(dòng)以及普通地震動(dòng)各118條作為輸入，所有地震動(dòng)的峰值加速度均調(diào)整至0.3 g，得出3類地震動(dòng)作用下RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系中主結(jié)構(gòu)的層位移的均值、子結(jié)構(gòu)的層位移均值和層加速度均值。通過對(duì)比3類地震動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)的異同，得出長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系地震響應(yīng)影響。

2.4.1 結(jié)構(gòu)響應(yīng)對(duì)比

圖9給出了在3類地震動(dòng)作用下RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系中主結(jié)構(gòu)層位移、子結(jié)構(gòu)層位移和層加速度的均值對(duì)比圖。由圖9a可以看出，加速度峰值取值相同時(shí)，在兩類長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下主結(jié)構(gòu)的層位移明顯大于普通地震動(dòng)，其中遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)對(duì)主結(jié)構(gòu)的層位移的影響較大。結(jié)合圖9a、b可以看出，兩類長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)主結(jié)構(gòu)和子結(jié)構(gòu)層位移的影響趨勢(shì)一致，且在3類地震動(dòng)作用下，消能結(jié)構(gòu)體系中主結(jié)構(gòu)與子結(jié)構(gòu)層位移均呈現(xiàn)由底部到頂部遞減的趨勢(shì)。由圖9c可以看出，加速度峰值取值相同時(shí)，兩類長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下子結(jié)構(gòu)的層加速度要大于普通地震動(dòng)，且遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)對(duì)子結(jié)構(gòu)層加速度的影響較大。在遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)作用下，RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系中子結(jié)構(gòu)層加速度的大小均呈現(xiàn)由底部到頂部遞增的趨勢(shì)，而在普通地震動(dòng)和近斷層速度脈沖型地震動(dòng)作用下，子結(jié)構(gòu)層加速度的大小與所處樓層的位置相關(guān)性不大。

2.4.2 影響系數(shù)

定義Kpulse為近斷層速度脈沖型地震動(dòng)相對(duì)于普通地震動(dòng)對(duì)消能結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響系數(shù)，即二者結(jié)構(gòu)最大響應(yīng)之比。Kfarfield為遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)相對(duì)于普通地震動(dòng)對(duì)消能結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的響應(yīng)系數(shù)，即二者結(jié)構(gòu)最大響應(yīng)之比。兩類長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響系數(shù)對(duì)比如圖10所示，由圖可見，加速度峰值取值相同時(shí)，兩類長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)主結(jié)構(gòu)和子結(jié)構(gòu)層位移的影響明顯大于對(duì)子結(jié)構(gòu)層加速度的影響，且遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)對(duì)主結(jié)構(gòu)層位移和子結(jié)構(gòu)層位移、層加速度的影響要遠(yuǎn)大于近斷層速度脈沖型地震動(dòng)。

3 長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系減震性能研究

通過對(duì)比3類地震動(dòng)作用下巨-子結(jié)構(gòu)抗震體系及RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系地震響應(yīng)的異同，研究在長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系的減震性能。筆者分別給出在3類地震動(dòng)作用下抗震結(jié)構(gòu)和消能結(jié)構(gòu)體系中主結(jié)構(gòu)的層位移、子結(jié)構(gòu)層加速度的均值對(duì)比（圖11、12）。同時(shí)，定義減震系數(shù)R=（抗震結(jié)構(gòu)體系的地震響應(yīng)-消能結(jié)構(gòu)體系的地震響應(yīng)）/抗震結(jié)構(gòu)體系的地震響應(yīng)，并給出在3類地震動(dòng)作用下主結(jié)構(gòu)層位移和子結(jié)構(gòu)層加速度的減震系數(shù)對(duì)比（圖13）。再選取3類地震動(dòng)記錄各1條：遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)為ILA003-EW、近斷層脈沖型地震動(dòng)為TCU049-EW、普通地震動(dòng)為Kobe，研究RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系在長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下的時(shí)程響應(yīng)（圖14）。

由圖11～14可以看出，在3類地震動(dòng)作用下，RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系相對(duì)抗震體系而言能有效地減小主結(jié)構(gòu)的層位移和子結(jié)構(gòu)的層加速度，即在子結(jié)構(gòu)與主結(jié)構(gòu)之間施加RID能有效地減小在地震作用下結(jié)構(gòu)體系的地震響應(yīng)，且對(duì)主結(jié)構(gòu)的層位移的減震效果更為明顯。由圖13可以看出，當(dāng)?shù)卣饎?dòng)記錄的加速度峰值取值相同時(shí)，在遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)作用下RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系對(duì)主結(jié)構(gòu)層位移和子結(jié)構(gòu)層加速度的減震效果要優(yōu)于在普通地震動(dòng)和近斷層速度脈沖型地震動(dòng)作用下的減震效果。

4 結(jié)論

本文基于強(qiáng)震動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，研究了遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)、近斷層速度脈沖型地震動(dòng)兩類長(zhǎng)周期與普通地震動(dòng)特性的差異。在此基礎(chǔ)上，通過建立RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系的振動(dòng)微分方程，分析了兩類長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)該體系地震響應(yīng)的影響，并研究了長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系的減震性能。得到如下結(jié)論：

（1）兩類長(zhǎng)周期地震動(dòng)的PGV/PGA、PGD/PGA和PGD/PGV要大于普通地震動(dòng)的PGV/PGA、PGD/PGA和PGD/PGV，與普通地震動(dòng)相比，長(zhǎng)周期地震動(dòng)有更大的峰值比;在PGA的比較中，近斷層速度脈沖地震動(dòng)的PGA最大，遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)的加速度明顯小于另外兩類地震動(dòng)。在地震動(dòng)持時(shí)的比較中，遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)的記錄持時(shí)最長(zhǎng)，其次為近斷層脈沖型地震動(dòng)。而在90%相對(duì)持時(shí)的對(duì)比中，遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)的相對(duì)持時(shí)最長(zhǎng)，近斷層脈沖型地震動(dòng)與普通地震動(dòng)的相對(duì)持時(shí)相差不大;在頻譜特性方面，遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)的頻率成分主要以低頻為主，近斷層脈沖型地震動(dòng)的頻率分布范圍相對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)而言分布更廣。

（2）兩類長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下，RID-巨-子結(jié)構(gòu)消能控制體系的結(jié)構(gòu)反應(yīng)要大于普通地震動(dòng)作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng);兩類長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)主結(jié)構(gòu)和子結(jié)構(gòu)層位移的影響要明顯大于對(duì)子結(jié)構(gòu)層加速度的影響，且地震動(dòng)記錄的加速度峰值取值相同時(shí)，遠(yuǎn)場(chǎng)類諧和地震動(dòng)對(duì)主結(jié)構(gòu)層位移和子結(jié)構(gòu)層位移、層加速度的影響要遠(yuǎn)大于近斷層速度脈沖型地震動(dòng)對(duì)其的影響。

（3）相對(duì)于巨-子結(jié)構(gòu)抗震體系而言，在子結(jié)構(gòu)與主結(jié)構(gòu)之間施加RID阻尼器的消能結(jié)構(gòu)體系能有效地減小結(jié)構(gòu)體系在長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下的地震響應(yīng)，減震效果明顯。

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Research on the Seismic Performances of a RID-Passive，Mega-SubControlled System Subjected to Long-Period Ground Motions

LI Xiangxiu1，LIU Aiwen1，LI Xiaojun1，2

（1.Institute of Geophysics，China Earthquake Administration，Beijing 100081）（2.Faculty of Architectnre，Civil and Transportation Engineering，Beijing University of Technology，Beijing 100124）

Abstract

In order to verify the damping effect of the Rotation Inertia Damper（RID）on the mega-sub structure system subjected to long-period ground motions，the characteristics of two types of long-period ground motions named far-field harmonic-like ground motion，near-fault with，velocity pulse ground motions.are compared based on the statistical analysis of strong-motion data.The effect of these two types of ground motions on the RID-passive，mega-sub controlled system and the mega-sub，aseismic system are analyzed by establishing the vibration differential equation.The results show that on this occasion，the RID-passive，mega-sub controlled system is more capable of reducing seismic response than the mega-sub aseismic system.

Keywords：RID-passive，mega-sub controlled system;long-period ground motion;seismic response;seismic performance

收稿日期：2020-11-04.

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2019YFE0112500），國(guó)家自然科學(xué)基金（51708518）和中國(guó)地震局地球物理研究所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（DQJB19B43、DQJB20X08）聯(lián)合資助.

第一作者簡(jiǎn)介：李祥秀（1987-），副研究員，主要從事結(jié)構(gòu)減震隔震方面工作.E-mail：lixiangxiu1005@163.com.