非结构构件的抗震性能研究

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随着非结构构件的造价在建筑总造价中所占比例不断上升以及其在地震中的易损性带来的巨大人员和财产损失,非结构构件的地震响应和抗震设计方法研究已经成为国内外研究学者关注的焦点。本文通过搜集、阅读大量论文、试验和相关规范等,对国内外非结构构件抗震研究的现状进行总结,并整理各国规范中关于非结构构件的有关规定,进行对比分析。利用ANSYS软件对三层框架进行弹塑性分析,得到该结构在两组地震波作用下各楼层的加速度反应时程,并建立楼面反应谱。将得到的各层楼面反应谱作为输入,对DHS吊顶在地震作用下的反应进行数值模拟,得到其速度、加速度以及位移时程曲线,讨论其在地震作用下运动的特点。同时,利用ANSYS软件对两种吊顶进行模拟,验证规范中45度悬挂线对提高吊顶抗震性能的有效性。文采用ANSYS软件对浮放式设备和楼板进行接触分析,模拟设备在地震作用下的水平滑移,得到设备的滑移响应与楼板加速度时程、摩擦系数的关系。初步讨论设备在地震作用下水平滑移运动的特点。在地震作用下,非结构构件的损坏的概率比较大,但只要采取适当的构造措施,可将破坏限制在一定程度内,且使修复比较容易和经济。本文从建筑非结构构件、管道类、设备类三方面分别归纳总结了各自的抗震构造措施并给出具体的图例说明。得到以下结论:(1)吊顶在不同的楼层上,其相对位移、相对速度、相对加速度,随着楼面响应的增大而增大,所以对于越高楼层的吊顶越应该提高其抗震承载力。(2)设备的水平滑移值随着楼层反应的增大而增大,故应将重要的设备放置在较低楼层(地震反应比较小),来降低震害。(3)设备的水平滑移值随着摩擦系数的增大而减小,故设备底面与楼板之间的摩擦系数越大,越有利于抗震,应避免在光滑的接触面上放置设备,或采取相应的措施来增大接触面的摩擦系数。
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