大震弹塑性分析减隔震装置性能评价方法

为方便用户对减隔震结构进行大震弹塑性分析验算，SAUSG软件提供了一套可方便操作的减隔震装置性能评价方法。该方法可基于构件设计信息或非线性参数，对减隔震装置在性能状态进行分级判断，为工程设计与安全评估提供直观依据。

01软件操作流程

在减隔震装置截面属性定义对话框中，点击【阻尼器性能评价参数】即可进入“阻尼器评价标准定义”界面，如下图所示。阻尼器性能评价标准基于阻尼器轴向变形Dn和切向变形Dt两个关键物理量进行。其评价逻辑与构件性能评价标准一致，依据变形程度由小到大依次划分为6个等级：

无损坏→轻微损坏→轻度损坏→中度损坏→重度损坏→严重损坏

各等级对应的变形限值可基于设计参数或非线性分析参数自动生成，具体规则详见后文。

图 1 减隔震装置截面属性

图 2 阻尼器性能评价标准

在性能评价标准对话框中勾选“考虑阻尼器标准”。软件即可按照默认评价准则或用户自定义评价准则自动完成减隔震装置的性能评价。

图 3 考虑阻尼器标准

02性能评价标准

2.1橡胶隔震支座

橡胶隔震支座包括普通橡胶隔震支座和铅芯橡胶隔震支座。其评价标准分为以下两类：

（1）基于设计信息的评价方式

当模型中完整、准确地定义了橡胶隔震支座的设计信息时，软件将基于相关设计参数，自动生成支座性能评价标准。

（2）基于非线性参数的评价方式

若模型中未定义支座设计信息，软件将根据橡胶支座切线方向的非线性参数，自动生成对应的阻尼器性能评价标准。

两种评价指标如下表所示。

表 1橡胶隔震基于构件设计信息的支座性能评价标准

其中各参数含义如下：

·Un为隔震支座压应力限值对应的支座轴向变形

A为截面面积，K为轴向压缩刚度，σmax为隔震支座压应力限值，依据《建筑隔震设计标准》（以下简称《隔标》）6.2.1-1取值，如表 2所示。

·Ud为罕遇地震作用下隔震橡胶支座水平位移限值，依据《隔标》4.6.6-1，取支座直径的0.55倍和各层橡胶厚度之和3.0倍二者的较小值。

·Uu为橡胶支座水平极限变形，依据《隔标》4.6.7，取各层橡胶厚度之和的4.0倍。

·Uy为橡胶支座屈服变形

Fy为支座屈服力，K为支座初始刚度

表 2 罕遇地震作用下橡胶隔震支座最大竖向压应力限值MPa

在定义隔震支座时，务必仔细核对支座几何参数、材料参数及设计工况信息，以保证性能评价结果的合理性。

2.2位移型阻尼器

位移型阻尼器的性能评价标准，主要依据其轴向或切向屈服变形确定。

表3位移型阻尼器性能评价标准

其中：

·Uyn为阻尼器轴向屈服变形，由轴向屈服力Fy和轴向初始刚度K计算得到。

·Uyt为阻尼器切向屈服变形，由切向屈服力Fy和切向初始刚度K计算得到。

2.3其他类型装置

对于其他类型的阻尼器或隔震支座，当前版本软件暂未内置对应的性能评价方法。用户可根据工程需求，在“阻尼器评价标准”对话框中手动定义各性能等级的变形限值，实现灵活扩展。

03结果显示

在后处理“构件性能”云图中可输出减隔震构件性能云图。

下图展示了某隔震结构极罕遇地震作用下阻尼器性能水平，同时支持进行构件数量统计等操作，进行构件性能状态快速筛选或与其他工况结果对比分析。

图 4 减隔震构件性能水平

图 5 减隔震构件性能统计

04小结

本文介绍了SAUSG软件在大震弹塑性分析中针对减隔震装置所提供的性能评价方法。该方法以轴向变形Dn和切向变形Dt为核心控制指标，建立了由“无损坏”至“严重损坏”的六级性能分级体系，实现了减隔震构件在强震作用下的定量化分级判定。

对于橡胶隔震支座，软件支持基于设计信息和基于非线性参数两种自动评价方式，能够在不同建模条件下生成相应的性能判定标准；对于位移型阻尼器，则以屈服变形为基准构建分级标准；对于其他类型装置，亦可通过自定义方式灵活扩展。该评价体系既兼顾规范依据与工程实际，又具备良好的适用性与可操作性。

通过后处理性能云图与构件统计功能，用户可直观掌握减隔震构件在极罕遇地震等工况下的性能状态分布，实现快速筛选与对比分析，为工程设计优化、性能验算及安全评估提供可靠支撑。

供稿丨贾苏 审稿丨侯晓武

编辑丨刘宏琛