山地吊脚框架结构抗震性能及地震易损性分析

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中国土地资源中,山地面积占据了一半以上,其中山地建筑面积远比平地建筑面积大,由于人们对土地的需求越来越大,平地资源利用已不能满足人们的需求,山地扩张已成为必然趋势,吊脚结构建筑有着广阔的应用前景。经历2008年汶川特大地震之后,越来越多的专家学者针对山地结构建筑的抗震性能开展研究工作,但虽有学者们大量的研究实验,吊脚结构的抗震研究仍存在着不足,查找资料,发现还未有对不同因素下吊脚结构进行的增量动力分析研究。因此,本文针对不同因素下的吊脚结构进行IDA分析。本文在学者们研究吊脚结构性能的基础之上利用MIDAS有限元软件,对山地吊脚结构模型进行分析,按规范设计9种不同设计参数的吊脚结构,并对每一个吊脚结构模型用增量动力分析法进行易损性研究,探讨吊脚结构层数、跨数、坡度以及最短吊脚柱长度对结构地震易损性的影响。通过分析研究表明:(1)采用反应谱分析方法,对山地吊脚框架结构进行基本性能分析,发现结构的自振周期在第一振型时最大,之后结构的自振周期随振型号的增大呈非线性减少;接地层下吊脚部分各柱剪力随吊脚柱长度增加而减少;接地层梁内轴力随着吊脚柱高度的减少而增加等性能规律。(2)采用动力弹塑性时程分析方法,发现山地吊脚框架结构剪力随着楼层的增加而减少,层间位移和层间位移角在满足规范限值的情况下均随着层数增加而增大。在对结构进行稳定性验算后知道本文所设计的山地吊脚框架结构整体稳定,可以对此结构进行模拟分析。(3)通过控制层数、跨数、坡度及最短吊脚柱长度等变量,对不同的结构模型进行地震作用下的增量动力分析,发现地震动强度相同时,结构在破坏状态下的超越概率随着层数的增加而减小;随跨数的增加变化不明显;随着坡度的增加而有轻微的增大;随最短吊脚柱长度的增加而增大。
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