基于豎向扭轉(zhuǎn)分量的多維地震動(dòng)作用下框架結(jié)構(gòu)的彈塑性反應(yīng)分析.pdf

1、　　隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，人們對(duì)建筑美學(xué)和功能的要求不斷提高，建筑的外觀形式正從規(guī)則的火柴盒向平立面豐富、多樣化的風(fēng)格發(fā)展，越來越多的體形復(fù)雜和不對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)涌現(xiàn)出來。大量的研究和震害表明，僅對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行單向地震作用下的反應(yīng)分析設(shè)計(jì)是不夠安全的，應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多維地震波作用下的計(jì)算分析。目前關(guān)于結(jié)構(gòu)在雙向地震波下的反應(yīng)已經(jīng)有一些研究，但是有關(guān)豎向地震動(dòng)扭轉(zhuǎn)分量的研究還寥寥無幾，這主要是由于目前的觀測(cè)水平有限，得到扭轉(zhuǎn)分量比較困難。研究

2、者大多是從已有的平動(dòng)分量推導(dǎo)出扭轉(zhuǎn)分量，關(guān)于地震動(dòng)扭轉(zhuǎn)分量對(duì)結(jié)構(gòu)的影響到底有多大，并沒有形成完整的研究體系。
　　本文用 ANSYS 軟件建立了兩組長(zhǎng)寬比不同的規(guī)則與不規(guī)則矩形柱框架結(jié)構(gòu)模型，選取調(diào)整后的EI地震波和汶川地震波作為動(dòng)力時(shí)程分析需要的地震波，分別將Y方向單向、雙向、雙向及扭轉(zhuǎn)地震波輸入模型中，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的平動(dòng)、扭轉(zhuǎn)、內(nèi)力以及構(gòu)件滯回特性等的彈塑性時(shí)程反應(yīng)分析，分析地震動(dòng)的多維性(包括地震動(dòng)豎向扭轉(zhuǎn)分量)對(duì)長(zhǎng)寬比不同兩

3、組規(guī)則與不規(guī)則框架結(jié)構(gòu)的影響，得到以下主要結(jié)論：
　　1. 結(jié)構(gòu)平動(dòng)與扭轉(zhuǎn)時(shí)程曲線均與地震波的加速度時(shí)程曲線相似，結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)反應(yīng)與所選地震波的頻譜特性有密切關(guān)系，而且地震波的卓越周期與結(jié)構(gòu)的基本周期越接近，結(jié)構(gòu)反應(yīng)越劇烈。
　　2. 與單向地震作用相比，多維地震作用下結(jié)構(gòu)的平動(dòng)位移，扭轉(zhuǎn)角以及內(nèi)力均有明顯的增大；與雙向地震作用相比，考慮豎向扭轉(zhuǎn)分量時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)的平動(dòng)反應(yīng)基本無影響，扭轉(zhuǎn)反應(yīng)增大明顯，內(nèi)力也有一定程度的增大

4、。
　　3. 地震動(dòng)豎向扭轉(zhuǎn)分量對(duì)長(zhǎng)形框架結(jié)構(gòu)的影響大于短形結(jié)構(gòu)，對(duì)不規(guī)則框架結(jié)構(gòu)的影響大于規(guī)則結(jié)構(gòu)， 在某些情況下，長(zhǎng)形規(guī)則框架結(jié)構(gòu)比短形不規(guī)則框架結(jié)構(gòu)更不利于抗震，因此在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)避免將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過長(zhǎng)。
　　4. 地震動(dòng)豎向扭轉(zhuǎn)分量對(duì)結(jié)構(gòu)底部影響比較大，越往上影響越小；對(duì)角柱影響最大，對(duì)“L”形不規(guī)則結(jié)構(gòu)，對(duì)遠(yuǎn)端拐角柱的影響最大，邊柱次之，中柱最小，在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意加強(qiáng)底部薄弱層以及角柱的配筋及構(gòu)造要求。