基于损伤控制的某超高层建筑减震方案对比研究

来源 :工程抗震与加固改造 | 被引量 : 0次 | 上传用户:muhaiyu
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超高层建筑遭受地震后普遍存在修复难度大、成本高、耗时长等问题.基于损伤控制理念,提高超高层建筑在地震作用下的可修复性很有必要.消能减震技术是实现结构损伤控制设计的有效手段.目前消能减震技术在国内超高层建筑中已有一定的应用,但基于损伤控制设计仍较少.本文结合一个超高层工程案例,对比分析了不同减震方案的特点和损伤控制效果.该分析对后续类似的工程具有一定的借鉴意义.
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为准确了解铁尾矿砂混凝土柱的滞回性能,基于ABAQUS软件中的混凝土塑性损伤模型,采用箍筋约束铁尾矿砂混凝土受压应力—应变关系,对铁尾矿砂混凝土柱在低周反复荷载作用下的滞回性能进行了数值模拟;并将计算结果与8根不同混凝土强度等级、配箍特征值及设计轴压比的柱试件进行对比分析.分析计算结果与试验结果吻合较好,表明所采用的箍筋约束铁尾矿砂混凝土受压应力—应变材料模型能够较全面准确地表达铁尾矿砂混凝土柱在反复荷载作用下的复杂受力行为.
对具有不同拉伸应变特性(应变强化和应变软化)的超高性能混凝土(Ultra high performance con-crete,UHPC)进行了单调和循环荷载作用下的直接拉伸试验.试验结果表明:应变强化UHPC基体开裂后进入多点微裂纹分布的应变强化段,达到极限抗拉强度后进入单缝开裂的应变软化段;应变软化UHPC基体开裂后直接进入单缝开裂的应变软化段;循环荷载下两种类型UHPC的轴拉应力-应变曲线包络线与单调荷载下的应力-应变曲线基本一致;基于刚度退化过程建立了两种类型UHPC的轴拉损伤演化方程,根据实测应
为提升老旧钢筋混凝土框架结构的抗震性能,降低增大截面加固法对建筑空间的占有率,提出了基于UHPC(超高性能混凝土)的增大截面加固法,对钢筋混凝土框架柱进行加固.以某需要加固改造的钢筋混凝土框架结构为例,对采用UHPC加固后的整体结构进行了多遇地震下的反应谱分析和罕遇地震下的动力弹塑性分析,并与采用传统增大截面法加固后结构的抗震性能进行对比.分析结果表明,UHPC加固法与传统增大截面法对结构地震响应的影响规律一致,加固后结构的抗侧刚度增大,层间位移角显著降低,罕遇地震下结构构件的损伤状态得到了有效控制.相比
为研究部分包覆组合剪力墙(PEC剪力墙)结构的抗震性能,设计了一幢18层装配式PEC剪力墙高层住宅模型,编写Python程序实现弹性模型到弹塑性模型的自动转化,并利用ABAQUS软件进行地震作用下动力弹塑性时程分析.结果表明:罕遇地震作用下,纵向楼层的连梁逐渐进入屈服状态,塑性得到充分发展,横向楼层的连梁和框架梁基本未出现屈服;底部加强区采用提高钢板厚度等措施,保证了连梁先于墙肢出现屈服,少量墙肢混凝土出现受压损伤现象,累积损伤符合预期;墙肢内配置的型钢在整个时程作用中并未屈服.结构X向最大弹塑性层间位移
本文旨在对装配式钢筋混凝土联肢剪力墙基础隔震结构与现浇钢筋混凝土联肢剪力墙基础隔震结构受力性能进行对比研究,采用ABAQUS有限元分析软件,对4组不同高宽比的装配式和现浇联肢剪力墙基础隔震结构进行了非线性有限元分析.研究结果表明:装配式和现浇联肢剪力墙基础隔震结构的骨架曲线、刚度退化、破坏模式基本相同;然而结构进入塑性阶段后,装配式隔震结构底部剪力墙接缝张角逐渐明显,装配式隔震结构底部三层剪力墙的纵筋屈服数量小于现浇隔震结构;随着位移的增大,装配式隔震结构由于接缝张角引起的顶点水平位移占比达到10%左右,
为研究斜坡场地中结构基底橡胶颗粒垫层隔震效应,本文主要针对斜坡场地中土-结构相互作用下(SSI)不同橡胶颗粒垫层厚度的隔震效应进行数值模拟,并与平地场地上数值模拟结果进行对比分析.进一步研究了不同激励作用下橡胶垫层的隔震效应和不同频率正弦波对框架的影响.获得了橡胶颗粒垫层不同厚度和地震波不同频率对隔震效应的影响规律.研究表明:斜坡场地对地震波具有高程放大效应,但在基础底部设置橡胶颗粒垫层后,基础底部的加速度峰值明显降低,基底橡胶颗粒垫层隔震效果明显.
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运用SAP2000有限元分析软件,以4层不规则的钢筋混凝土框架结构为研究对象,分别建立了在双向水平地震作用下基础固定结构、“一滑就限”的滑移隔震结构、“先滑后限”的滑移隔震结构的计算模型.对三种结构体系在不同工况下进行了结构动力响应(平动反应和扭转反应)的对比分析,由分析结果可知,“先滑后限”的滑移隔震结构在输入双向地震波作用时隔震效果较好,结构的变形更加均匀,受力更加合理.同时,对于存在明显偏心的不规则结构,采用“先滑后限”的滑移隔震体系后,限位器的刚度布置对减轻结构的扭转振动效应起着重要的作用,而且自
隔震橡胶支座在地震中处于竖向受压、水平双向受剪的状态.为了研究高阻尼橡胶支座在三向受力状态下的力学性能,进行了高阻尼橡胶支座的压缩-水平单向剪切和压缩-水平双向剪切力学性能试验,分析了水平双向剪切作用对高阻尼橡胶支座力学性能的影响.研究表明,高阻尼橡胶支座在双向剪切作用下的滞回曲线、耗能、屈服力、屈服后刚度、水平等效刚度和等效阻尼比与单向剪切作用下的力学性能有一定的差异,但二者整体相差不大;压缩-双向剪切作用下高阻尼橡胶支座力学性能的计算可以采用支座在压缩-单向剪切作用下力学性能的计算公式.