极罕遇地震作用下颗粒惯容系统的减震机制及其减震效果

作者：鲁正; 高士凯; 周超杰; 张瑞甫

来源：建筑结构学报, 2023, S2: 51-59.

DOI：10.14006/j.jzjgxb.2023.S2.0006

• 颗粒惯容系统
• 多自由度结构
• 非线性
• 极罕遇地震作用
• 减震机制
• 减震效果

为减轻极罕遇地震(巨震)造成的危害，在GB 18036—2015《中国地震动参数区划图》中增加极罕遇地震作用，为此，有必要研究结构振动控制技术应对极罕遇地震灾害的有效性。依据20层非线性Benchmark结构，通过引入结构非线性损伤评价指标，定量研究颗粒惯容系统(particle inerter system, PIS)在极罕遇地震作用下对非线性多自由度结构的减震效果，阐释PIS的减震机制。研究表明：在地震激励作用下，PIS能够较好地抑制多自由度主体结构的震动，即均方根减震率均在24%以上；PIS能够有效减少主体结构产生塑性铰的数量，同时显著降低峰值节点曲屈率和构件塑性耗能，其中附加PIS的主体结构相较无控结构构件总塑性耗能均降低84%以上，表明PIS能够降低主体结构在极罕遇地震作用下进入塑性状态的程度，减少结构非线性损伤；进一步通过与颗粒调谐质量阻尼器的对比分析，发现PIS对主体结构动力响应具有更好的减震控制效果，结构顶层位移、加速度均方根响应的减震优势分别提高36.50%和20.13%。

• 单位
  土木工程学院; 同济大学