地震作用下相鄰結構碰撞的非線性動力反應分析.pdf

1、地震是造成當前建筑結構災害的主要因素之一,在地震作用下,由于相鄰建筑結構一般處于不同的振動相位,結構間極易發(fā)生相互碰撞,而碰撞可能導致結構發(fā)生嚴重的損壞甚至整體倒塌。究其原因,主要是由于相鄰結構的動力特性差異較大,結構間距難以滿足結構相對運動的最低位移需求。在近幾十年間的地震中,曾多次觀察到相鄰結構間的碰撞現(xiàn)象,并且造成了結構的嚴重破壞。同時研究表明,我國仍有相當數(shù)量的建筑結構存在著潛在的碰撞風險,因此,研究相鄰結構碰撞對結構反應的影響

2、及分析碰撞的破壞機理具有重要的意義。結構碰撞的數(shù)值仿真不僅可以對復雜的碰撞機理進行分析研究,而且可以對結構碰撞現(xiàn)象做出解釋。針對上述問題,許多學者采用了簡化的模型對碰撞問題進行模擬研究,但是想要得到更為精確的結果,勢必要建立更為精細化的模型。本文以相鄰不等高鋼筋混凝土框架結構在地震作用下的碰撞反應為研究對象,建立了精細化的三維有限元模型,考慮了鋼筋及混凝土材料的非線性,對如下幾個方面展開了研究:
　　1.針對常用的碰撞問題的研究方

3、法進行了分析與總結,主要包括恢復系數(shù)法和接觸單元法。對比分析了四種最基本的碰撞單元模型。介紹了顯式動力有限元中接觸的判定準則及接觸算法。
　　2.采用ANSYS/LS-DYNA顯式動力學有限元軟件,針對相鄰不等高單層結構建立精細化三維模型,研究碰撞對結構反應的影響,分析了地震動水平、結構周期比及質量偏心對結構碰撞的影響。
　　3.選取相鄰不等高多層框架結構為研究對象,研究了碰撞對多層結構層間剪力、樓層位移等動力反應的影響,探