基于豎向扭轉分量的多維地震動作用下框架結構的彈塑性反應分析.pdf

1、　　隨著城市建設的高速發(fā)展，人們對建筑美學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、多樣化的風格發(fā)展，越來越多的體形復雜和不對稱的建筑結構涌現(xiàn)出來。大量的研究和震害表明，僅對結構進行單向地震作用下的反應分析設計是不夠安全的，應該對結構進行多維地震波作用下的計算分析。目前關于結構在雙向地震波下的反應已經(jīng)有一些研究，但是有關豎向地震動扭轉分量的研究還寥寥無幾，這主要是由于目前的觀測水平有限，得到扭轉分量比較困難。研究

2、者大多是從已有的平動分量推導出扭轉分量，關于地震動扭轉分量對結構的影響到底有多大，并沒有形成完整的研究體系。
　　本文用 ANSYS 軟件建立了兩組長寬比不同的規(guī)則與不規(guī)則矩形柱框架結構模型，選取調整后的EI地震波和汶川地震波作為動力時程分析需要的地震波，分別將Y方向單向、雙向、雙向及扭轉地震波輸入模型中，進行結構的平動、扭轉、內(nèi)力以及構件滯回特性等的彈塑性時程反應分析，分析地震動的多維性(包括地震動豎向扭轉分量)對長寬比不同兩

3、組規(guī)則與不規(guī)則框架結構的影響，得到以下主要結論：
　　1. 結構平動與扭轉時程曲線均與地震波的加速度時程曲線相似，結構的地震動反應與所選地震波的頻譜特性有密切關系，而且地震波的卓越周期與結構的基本周期越接近，結構反應越劇烈。
　　2. 與單向地震作用相比，多維地震作用下結構的平動位移，扭轉角以及內(nèi)力均有明顯的增大；與雙向地震作用相比，考慮豎向扭轉分量時，對結構的平動反應基本無影響，扭轉反應增大明顯，內(nèi)力也有一定程度的增大

4、。
　　3. 地震動豎向扭轉分量對長形框架結構的影響大于短形結構，對不規(guī)則框架結構的影響大于規(guī)則結構， 在某些情況下，長形規(guī)則框架結構比短形不規(guī)則框架結構更不利于抗震，因此在結構抗震設計中應避免將結構設計的過長。
　　4. 地震動豎向扭轉分量對結構底部影響比較大，越往上影響越??；對角柱影響最大，對“L”形不規(guī)則結構，對遠端拐角柱的影響最大，邊柱次之，中柱最小，在結構抗震設計時應注意加強底部薄弱層以及角柱的配筋及構造要求。