·1096· 工程科学学报，第41卷，第8期 力 W.tgo W2 位移 -W.Igo 图3滚轴支座力学模型 Fig.3 Roll diagram of roller bearing 0.3g.地震分组：第三组.建筑场地类别：Ⅱ类.建 作动器 筑物抗震等级：框架抗震等级二级.利用ETABS建 立结构有限元模型，见图4.该结构隔震层到第六层 的层质量分别取为809.2,705.0,705.0,696.9， 图6智能隔震结构简化模型 686.4,648.8和35.8t:刚度取值分别为3.14×10， Fig.6 Simplified model of smart-isolated structure 2.51×103,2.35×10,1.82×10°，1.59×10,3.71×10 表1 MATLAB模型与ETABS模型周期 kNm-1.在该结构隔震层设置滚轴支座，滚轴支座 Table 1 Period of MATLAB model and ETABS model 布置位置见图5，一共布置18个支座 振型号 MTALB周期/s ETABS周期/s 1.160 1.209 2 0.436 0.422 3 0.275 0.235 4 0.218 0.182 0.187 0.142 6 0.180 0.116 4 主动智能隔震结构的仿真分析 图4实际结构有限元模型 Fig.4 Finite element model of the actual structure 4.1地震波的选择 46.4m 本文选用三条地震波作为仿真控制系统的地震 波输入，分别为LK0676波，LK0714波和人工波 0 ◇ LK0676波时间间隔为0.005s,持续时间为48s. LK0714波时间间隔为0.003s,持续时间为35s.人 工波时间间隔为0.01s,持续时间为30s.三条地震 图5滚轴支座布置图 波时程曲线如图7~图9.三条地震波加速度反应 Fig.5 Diagram of roller bearing arrangement 谱与标准反应谱的对比见图10. 从图10中地震反应和规范反应谱对比可以看 将滚轴支座基础隔震结构简化为一维多自由度 出，三条地震波下基础隔震结构（本文选用的隔震 模型，见图6，在结构隔震层设置理想控制器，形成 结构模型)周期对应的加速度反应谱平均值与标准 智能隔震结构 反应谱相差不超过20%，满足《建筑抗震设计规范》 分别用MATLAB和ETABS建立非隔震结构模 要求. 型，计算得出的周期结果对比见表1，结果表明周期 4.2隔震层的响应分析 误差相差较小，可进一步深入分析隔震结构模型. 在结构基础和上部结构连接处设置隔震器，以工程科学学报,第 41 卷,第 8 期 图 3 滚轴支座力学模型 Fig. 3 Roll diagram of roller bearing 0郾 3g. 地震分组:第三组. 建筑场地类别:II 类. 建 筑物抗震等级:框架抗震等级二级. 利用 ETABS 建 立结构有限元模型,见图 4. 该结构隔震层到第六层 的层 质 量 分 别 取 为 809郾 2, 705郾 0, 705郾 0, 696郾 9, 686郾 4,648郾 8 和 35郾 8 t;刚度取值分别为 3郾 14 伊 10 8 , 2郾 51 伊10 8 ,2郾 35 伊 10 8 ,1郾 82 伊 10 8 ,1郾 59 伊 10 8 ,3郾 71 伊 10 7 kN·m - 1 . 在该结构隔震层设置滚轴支座,滚轴支座 布置位置见图 5,一共布置 18 个支座. 图 4 实际结构有限元模型 Fig. 4 Finite element model of the actual structure 图 5 滚轴支座布置图 Fig. 5 Diagram of roller bearing arrangement 将滚轴支座基础隔震结构简化为一维多自由度 模型,见图 6,在结构隔震层设置理想控制器,形成 智能隔震结构. 分别用 MATLAB 和 ETABS 建立非隔震结构模 型,计算得出的周期结果对比见表 1,结果表明周期 误差相差较小,可进一步深入分析隔震结构模型. 图 6 智能隔震结构简化模型 Fig. 6 Simplified model of smart鄄isolated structure 表 1 MATLAB 模型与 ETABS 模型周期 Table 1 Period of MATLAB model and ETABS model 振型号 MTALB 周期/ s ETABS 周期/ s 1 1郾 160 1郾 209 2 0郾 436 0郾 422 3 0郾 275 0郾 235 4 0郾 218 0郾 182 5 0郾 187 0郾 142 6 0郾 180 0郾 116 4 主动智能隔震结构的仿真分析 4郾 1 地震波的选择 本文选用三条地震波作为仿真控制系统的地震 波输入,分别为 LK0676 波, LK0714 波和人工波. LK0676 波时间间隔为 0郾 005 s,持续时间为 48 s. LK0714 波时间间隔为 0郾 003 s,持续时间为 35 s. 人 工波时间间隔为 0郾 01 s,持续时间为 30 s. 三条地震 波时程曲线如图 7 ~ 图 9. 三条地震波加速度反应 谱与标准反应谱的对比见图 10. 从图 10 中地震反应和规范反应谱对比可以看 出,三条地震波下基础隔震结构(本文选用的隔震 结构模型)周期对应的加速度反应谱平均值与标准 反应谱相差不超过 20% ,满足《建筑抗震设计规范》 要求. 4郾 2 隔震层的响应分析 在结构基础和上部结构连接处设置隔震器,以 ·1096·