一般情况下,在设防烈度下基础隔震结构能够较好地降低上部结构的动力响应,确保结构的安全性,但在一些近场脉冲型地震动作用下或超过设防烈度的地震发生时,大震作用会导致隔震层产生过大变形,甚至超过极限位移造成隔震支座失效,最终使上部结构破坏倒塌。因此,有必要对隔震结构采取碰撞耗能保护,将隔震支座的水平位移控制在规范允许的范围内,不会使隔震结构撞上周边隔震沟或者挡土墙造成结构倾覆破坏。本文首先描述碰撞运动方程的建立过程,利用SAP2000建立三种弹性基础隔震结构的有限元模型,研究了隔震层与碰撞耗能装置碰撞时对结构响应的影响。其次,通过改变碰撞耗能装置性能参数,在脉冲周期与基础隔震结构自振周期接近的近断层脉冲地震动作用下,进行多组参数组合模拟,发现限位装置的屈服强度、弹性刚度与上部结构的最大层间位移角大致呈现正相关性;隔震层的位移与碰撞耗能装置的屈服强度、弹性刚度之间呈现出较为理想的负相关性。最后,采用ABAQUS有限元软件中的壳单元模拟建立钢框架,引入钢结构损伤变量,进一步分析弹塑性隔震结构发生碰撞时的损伤现象以及碰撞耗能装置的耗能机制。发现基础隔震结构发生硬碰撞和软碰撞时,上部结构的损伤分布有区别,硬碰撞会导致梁、柱单元发生损伤,且损伤值很大;而软碰撞只会使梁单元的端部出现损伤,且损伤值集中在比较小的范围内。基础隔震结构发生硬碰撞时,产生损伤的起始时间明显早于发生碰撞时产生损伤的起始时间,碰撞力太大导致构件瞬间达到极限屈服,从损伤开始到极限损伤用时极短;而设置了碰撞耗能装置的基础隔震结构产生的损伤值是逐渐累积达到定值。