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文檔簡介
1、近年來,近場地震發(fā)生頻繁且均造成較為嚴重的經濟損失和社會影響,如北嶺地震、阪神地震、集集地震、汶川地震、宮城地震,其震中都位于斷層附近且均造成嚴重的經濟損失,特別是汶川地震造成的直接經濟損失創(chuàng)新中國成立以來之最。因此,如何減小近場地震作用下由于結構的損壞所造成的經濟損失和社會影響,是我們最為關心的問題。消能減震結構以其特有的安全性、經濟性、實用性在土木工程領域受到廣泛的應用與研究,將其與基于性能的抗震設計理念相結合,對結構進行基于性能的
2、減震設計近年來成為研究者關注的熱點,但目前針對近場地震作用下偏心結構基于性能的減震設計還比較少,需要我們做進一步研究。對于偏心結構,扭轉響應可能成為結構遭受破壞的主要因素,因此,我們可能更為關注偏心結構的扭轉變形性能,但現(xiàn)有基于性能的抗震評估大多都以層間位移角為指標,并不能反映結構的扭轉性能,以扭轉角為指標的基于性能的抗震評估理論研究還比較少。針對上述問題,本文圍繞偏心框剪結構近場地震響應、基于性能的減震設計、原結構與附加阻尼器結構的扭
3、轉性能評估,開展以下研究工作:
(1)為了研究偏心框剪結構在近場地震作用下的抗震性能,利用符合要求的10條遠場、10條近場地震波對結構進行時程分析。對近場與遠場地震作用下偏心框剪結構的頂點位移、樓層位移、層間位移、層間位移角、扭轉位移角進行對比分析,得到這兩種地震動作用下結構各種響應的大小及特點。研究表明,無論是小震、中震還是大震,結構在近場地震作用下產生的響應均大于遠場地震作用,且隨著地震強度的增大,響應的差值也增大。<
4、br> (2)將能力譜法的基本原理與基于多模態(tài)的耗能減震設計方法相結合,對近場地震作用下偏心框剪結構進行性能設計。首先,提出附加阻尼器后結構的性能目標,對原結構各階模態(tài)進行pushover分析,得到各階模態(tài)等效單自由度體系的最大位移比值,利用SRSS法將目標位移用1階模態(tài)等效單自由度體系的最大允許位移表示;然后,依據能力譜法的基本原理計算結構所需附加阻尼比并根據阻尼系數與層間位移成正比的分配模式計算阻尼系數;最后,對所選粘滯阻尼器
5、進行合理的布置。時程分析結果表明:附加阻尼器后結構的位移響應減小較多,層間位移角趨于均勻,其抗震性能可達到預先提出的性能目標。
(3)利用扭轉角能力譜法對原結構及附加阻尼器后結構的抗震性能進行評估。將彈性時程計算法與扭轉角能力譜法相結合,建立偏心框剪結構的扭轉角需求曲線和能力曲線并將其繪制于同一圖中。對比分析需求曲線與能力曲線,得出原結構與附加阻尼器結構的抗震性能,并對大震下的評估結果進行修正。計算結果表明:與非線性時程計
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