论文部分内容阅读
随着城市建设的高速发展,人们对建筑美学和功能的要求不断提高,建筑的外观形式正从规则的火柴盒向平立面丰富、多样化的风格发展,越来越多的体形复杂和不对称的建筑结构涌现出来。大量的研究和震害表明,仅对结构进行单向地震作用下的反应分析设计是不够安全的,应该对结构进行多维地震波作用下的计算分析。目前关于结构在双向地震波下的反应已经有一些研究,但是有关竖向地震动扭转分量的研究还寥寥无几,这主要是由于目前的观测水平有限,得到扭转分量比较困难。研究者大多是从已有的平动分量推导出扭转分量,关于地震动扭转分量对结构的影响到底有多大,并没有形成完整的研究体系。本文用ANSYS软件建立了两组长宽比不同的规则与不规则矩形柱框架结构模型,选取调整后的EI地震波和汶川地震波作为动力时程分析需要的地震波,分别将Y方向单向、双向、双向及扭转地震波输入模型中,进行结构的平动、扭转、内力以及构件滞回特性等的弹塑性时程反应分析,分析地震动的多维性(包括地震动竖向扭转分量)对长宽比不同两组规则与不规则框架结构的影响,得到以下主要结论:1.结构平动与扭转时程曲线均与地震波的加速度时程曲线相似,结构的地震动反应与所选地震波的频谱特性有密切关系,而且地震波的卓越周期与结构的基本周期越接近,结构反应越剧烈。2.与单向地震作用相比,多维地震作用下结构的平动位移,扭转角以及内力均有明显的增大;与双向地震作用相比,考虑竖向扭转分量时,对结构的平动反应基本无影响,扭转反应增大明显,内力也有一定程度的增大。3.地震动竖向扭转分量对长形框架结构的影响大于短形结构,对不规则框架结构的影响大于规则结构,在某些情况下,长形规则框架结构比短形不规则框架结构更不利于抗震,因此在结构抗震设计中应避免将结构设计的过长。4.地震动竖向扭转分量对结构底部影响比较大,越往上影响越小;对角柱影响最大,对“L”形不规则结构,对远端拐角柱的影响最大,边柱次之,中柱最小,在结构抗震设计时应注意加强底部薄弱层以及角柱的配筋及构造要求。