地震作用下相邻建筑物抗撞耗能装置参数取值研究

来源 :中国地震局工程力学研究所 | 被引量 : 3次 | 上传用户:hnxblj
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多次地震震害调查表明,工程结构的破坏是导致地震灾害严重的主要原因。地震作用下,相邻建筑物或同一建筑物的相邻部分发生碰撞,是典型的地震灾害之一,也是结构严重破坏甚至倒塌的重要原因之一。相邻建筑物之间连接抗撞耗能装置,能够有效的减小相邻建筑物在地震作用下由于碰撞造成的损失。然而,目前的相关研究中通常假定相邻建筑物连接耗能构件后不再发生碰撞,这与实际情况并不相符。本文主要针对相邻间距较小或不适宜设置较宽防震缝的相邻建筑物,连接抗撞耗能装置后仍然有可能发生碰撞的情况进行了研究。本文研究的抗撞耗能装置是以Kelvin模型为基础的粘弹性阻尼器,该阻尼器包含两个参数,阻尼系数C和刚度系数足。讨论了结构间的碰撞作用、地震动参数、相邻结构间距、结构参数以及相邻结构层高比对抗撞耗能装置参数取值的影响。研究内容主要包括以下三部分:(1)利用ANSYS/LS-DYNA软件建立两个单层等高相邻钢筋混凝土结构的分离式实体模型进行时程分析。研究结果表明,相邻结构间的碰撞作用会导致抗撞耗能装置参数的取值范围缩小,而地震动参数及相邻结构间距对抗撞耗能装置参数的取值范围以及各控制目标对应的最优取值均有一定的影响。(2)将相邻结构简化为两个单自由度体系,连接耗能构件单元和碰撞单元,输入大量地震动记录,采用中心差分法进行时程分析计算。研究表明,抗撞耗能装置参数的取值与结构参数,如相邻结构的质量、刚度等相关,进而给出了以结构参数为变量的抗撞耗能装置参数取值的一般表达式。(3)利用ANSYS/LS-DYNA软件建立6组不同层高比的相邻单层钢筋混凝土框架结构实体模型框架结构,研究了相邻结构层高比对抗撞耗能装置取值的影响,并将结果与第(2)部分拟合公式的计算结果进行对比分析,修正了抗撞耗能装置参数取值表达式。
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