Seismic performance and optimal design of framed underground structures with lead-rubber bearings

Zhi-Yi Chen; Hu Zhao; Meng-Lin Lou

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자료유형: 학술저널

저자정보: Zhi-Yi Chen (Tongji University) Hu Zhao (Tongji University) Meng-Lin Lou (Tongji University)

저널정보: 국제구조공학회 Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Vol.58 No.2

발행연도: 2016.1

수록면: 259 - 276 (18page)

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Lead-rubber bearings (LRBs) have been used worldwide in seismic design of buildings and bridges owing to their stable mechanical properties and good isolation effect. We have investigated the effectiveness of LRBs in framed underground structures on controlling structural seismic responses. Nonlinear dynamic time history analyses were carried out on the well-documented Daikai Station, which collapsed during the 1995 Hyogoken-Nanbu earthquake. Influences of strength ratio (ratio of yield strength of LRBs to yield strength of central column) and shear modulus of rubber on structural seismic responses were studied. As a displacement-based passive energy dissipation device, LRBs reduce dynamic internal forces of framed underground structures and improve their seismic performance. An optimal range of strength ratios was proposed for the case presented. Within this range, LRBs can dissipate maximum input earthquake energy. The maximum shear and moment of the central column can achieve more than 50% reduction, whereas the maximum shear displacement of LRBs is acceptable.

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An, X.H. / 1997 / The collapse mechanism of a subway station during the Great Hanshin Earthquake / Cement Concrete Compos 19(3):241~257

Asher, J.W. / 1997 / Performance of seismically isolated structures in the 1994 Northridge and 1995 Kobe earthquakes / Proceedings of Structures Congress XV

Bhuiyan, A.R. / 2009 / A simplified rheology model of natural and lead rubber bearings for seismic analysis / Proceedings of the 64th JSCE Annual Conference

Cao, B.Z. / 2002 / Seismic response analysis of Daikai subway station in Hyogoken-Nanbu earthquake / Earthq. Eng. Eng. Vib 22(4):102~107

Chopra, A.K. / 2007 / Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering / Pearson Prentice Hall

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