基于阻尼器超限结构抗震性能分析

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超限建筑是指超出国家规范的一类建筑,包括扭转不规则、高度超限、平面凹凸、竖向刚度突变等,随着经济的不断发展,建筑物的功能不仅仅只是居住和办公,其外观和造型也越来越重要,随之而来的就是大量超限建筑涌入人们的视野中。规范之所以对超限建筑有着严格的要求,是因为此类建筑在地震作用下有着更加复杂的性状,其空间更为开阔,且布局多变,随着水平荷载和竖向荷载的不断增加,结构的侧向刚度却在不断减小,整个结构在地震荷载、风荷载以及重力荷载的三重作用下,会引起比较明显的附加效应,有一定的几何非线性的特征,故在计算设计时应该将重力二阶效应对结构内力和稳定性的影响纳入考虑范围。本文主要研究含阻尼器的超限建筑分别在多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下的地震反应,从而准确评价结构的抗震性能,更好地保障人民的生命财产安全。本文所选用的实际工程为采用了先进的消能减震技术的某医学院的学生宿舍-食堂建设项目,运用基于性能的抗震设计理念对结构在不同水准地震下的抗震性能进行判定,然后通过软件进行分析计算来保证结构在不同地震水准下的性能目标。主要研究内容如下所示:1)超限建筑的概念、抗震设计的方法与意义,以及消能减震装置的相关发展。2)结构在多遇地震下的地震反应主要由SATWE和PMSAP两款程序进行反应谱分析,并采取弹性时程分析作为补充。结果表明结构在小震作用下可保持弹性状态,并且有一定的安全储备,达到了“小震不坏”的性能水准。3)简单介绍了中震作用下的两种计算方法及区别,结构在设防地震下的地震反应由SATWE程序采用中震弹性设计方法和中震不屈服设计方法进行计算分析。对底部加强区剪力墙墙肢进行受拉验算,结果表明结构满足既定的C级性能目标。4)罕遇地震下的地震反应由MADIS程序对结构进行弹塑性时程分析,考虑其在地震作用下明显的非线性影响,结合不同构件塑性铰的性状以及各项性能指标对结构的抗震性能做出评判。判断出结构可满足“大震不倒”的性能水准。5)由于本结构采用了先进的消能减震装置,结果表明结构采用消能减震装置具有很好的力学性能及经济性。对之后的含阻尼器的超限高层建筑的设计以及计算有一定价值的参考意义。
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