近场地震作用下轻型自复位消能摇摆刚架减震性能分析

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 19次 | 上传用户:biiq123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
具有薄弱层的结构在地震中极易发生层间失效,近场地震的速度脉冲等效应更加剧了这种局部破坏的可能性,严重制约结构整体抗震性能的发挥。摇摆结构作为一种新型的结构体系已经被证实具有良好的减震效果,其弱化了结构与基础之间的约束,并且依靠自重或者附加预应力索使结构在地震作用后自复位来消除残余变形。针对传统摇摆墙自重大、建造复杂和自身地震作用大的缺点,提出了一种轻型自复位消能摇摆架(EDLRF),采用型钢或者钢管混凝土组成轻型摇摆刚架(LRF)作为刚度单元,自复位耗能支撑(SCED)为消能单元,将限制结构变形模式、耗能和自复位整合在一起,不仅降低了建造难度,而且便于震后修复安装。LRF使结构具有预期的可控制的损伤模式,并且将损伤集中在结构的底部,利用SCED耗能,降低结构的响应。本文主要研究内容如下:针对EDLRF提出了一种基于刚度需求的设计方法,并考虑了近场地震的不利影响。分析不同周期框架结构的刚度需求,以控制结构一阶模态下的层间位移集中系数为性能目标,设计轻型消能摇摆架并基于性能的损伤指标对结构进行性态分析。考虑了近场和远场不同地震动下结构刚度需求与层数的关系,拟合出相应的计算公式和建议参数,据此设计LRF和SCED。分析了结构从弹性阶段到破坏全过程的性能点指标参数,并对结构整体做易损性对比分析。对原结构和附加EDLRF的摇摆结构分别在近场和远场地震作用下进行增量动力分析(IDA),并且在不同的性能点处进行减震效果对比分析;基于IDA分析结果拟合出原结构和摇摆结构的地震动强度指数(IM)和损伤指数(DM)对数值的线性相关关系曲线,并依据对数正态分布假设,绘制了原结构和附加EDLRF的摇摆结构的易损性曲线,在不同的损伤状态从结构整体破坏概率上对比分析了原结构和摇摆结构的性能。利用振动台试验验证了EDLRF的自振特性和减震有效性。制作钢框架模型和自复位消能摇摆架模型,在振动台输入天然近场地面激励,验证了摇摆结构的有效性。
其他文献
能源的消费与利用是当今社会的热点问题,建设资源节约型、环境友好型社会已经成为我国现阶段发展的迫切目标。我国的民用建筑节能已经起步,一系列政策规范的出台对此类建筑的设