超限减震结构基于性能分析方法研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangdeyu520
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随着抗震理论的发展,研究者逐渐意识到传统的基于力的抗震设计方法的不足,提出了消能减震结构和基于性能的抗震设计方法。我国规范采用三水准设防、两阶段设计的方法进行抗震设计。虽然规定了高层结构设计的成熟做法、一般原则以及基本要求,但并不能覆盖高层结构设计中可能碰到超限问题。  文章以河北工业大学新建图书馆为例。采用基于性能的设计方法进行分析计算。首先,为验证分析方法的正确性,使用有限元分析软件ETABS中文版9.7.4模拟K.C.Chang的附加粘滞流体阻尼器的五层钢框架2/5缩尺模型和Cheng-Cheng chen的1:2.5三层单跨带有屈曲约束支撑的延性中心支撑框架振动台试验。得到与振动台试验基本一致的分析结果。证明了论文中选取的力学模型和建模方法的正确性。其次,使用有限元分析软件ETABS中文版9.7.4运用时程分析法和振型分解反应谱法,通过小震作用下对未加粘滞流体阻尼器的框架结构和不同位置附加粘滞流体阻尼器和屈曲约束支撑的模型进行对比分析,得出最优方案。计算结果数据符合规范要求。方案二非线性时程分析法计算结果显示层间位移角平均减震率是51%,首层剪力平均减震率40%,取得了良好的减震效果;方案三非线性时程分析法层间位移角平均减震率是47%,首层剪力平均减震率38%,减震效果不及方案二。但是方案二层间位移角不满足规范要求。另外,考虑到结构使用功能的要求确定方案为方案三。然后使用有限元分析软件PERFORM-3D对此最优方案进行大震作用下的性能分析。得出此结构的分析结果。大震下,粘滞阻尼器及屈曲约束支撑的耗能作用明显,整体结构抗震性能较好,型钢柱、型钢梁及楼板仅有极少数发生屈服现象,满足大震不倒的设防要求。同时满足所选定的性能目标。  最后给出超限消能减震结构基于性能设计方法的建议计算过程。
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