豎向地震作用下多層大柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析.pdf

1、多層大柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)具有空間較大、布置靈活、造價合理等優(yōu)點,因此在建筑技術(shù)發(fā)達的今天也被廣泛使用,尤其作為車間、廠房、商場等對大空間有需要的建筑。而由于此類建筑一般結(jié)構(gòu)體系較規(guī)則,質(zhì)量和剛度分布均勻,根據(jù)抗震規(guī)范和常規(guī)的抗震設(shè)計原則對多層框架結(jié)構(gòu)通常只考慮水平地震作用對結(jié)構(gòu)的影響。但是地震震害現(xiàn)象表明,在高烈度地震區(qū)(尤其是震中區(qū)),地震動豎向加速度分量對建筑物破壞狀態(tài)和破壞程度的影響是不容忽視的,所以對多層大柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)在豎向地震作用下

2、的地震反應(yīng)的研究是十分必要的,它對多層大柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)進行更合理、優(yōu)化的抗震設(shè)計有更現(xiàn)實的意義。西安理工大學(曲江校區(qū))工程訓練中心建筑結(jié)構(gòu)型式為框架結(jié)構(gòu),主體四層,柱距7800mm×7200mm,是典型的多層大柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)。2008年5月12日的汶川大地震造成該建筑部分損傷。震害調(diào)查中,筆者發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的縱向邊榀框架的頂層梁的跨中部位出現(xiàn)了很有規(guī)律的三條豎向裂縫,初步分析是由于豎向地震作用從結(jié)構(gòu)底部傳到頂部使作用擴大,并且在縱向邊榀框架有

3、挑檐及其上部女兒墻在豎向地震作用下的擺動對邊梁的附加作用,引起了變形開裂。因此,筆者結(jié)合該工程,對多層大柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)進行了豎向地震作用下的地震反應(yīng)分析。主要內(nèi)容如下：1、闡述了豎向地震作用對結(jié)構(gòu)破壞的影響,并且介紹了幾種常用的豎向地震作用的計算方法：振型分解反應(yīng)譜法、彈塑性時程分析法等。2、利用通用結(jié)構(gòu)分析軟件SAP2000對結(jié)構(gòu)進行動力特性分析,求出結(jié)構(gòu)的自振頻率(或周期)和振型,分析結(jié)構(gòu)的剛度大小及其剛度、質(zhì)量分布的合理性?？蚣芑炷?/p>

4、土結(jié)構(gòu)的分析采用桿系模型。3、對結(jié)構(gòu)進行豎向地震作用的振型分解反應(yīng)譜分析和彈塑性時程分析,分別給出了此類結(jié)構(gòu)在多遇地震和罕遇地震時結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形,并將結(jié)構(gòu)在有豎向地震作用的地震反應(yīng)和只有水平向的進行對比分析,得出：框架梁在豎向地震作用下,跨中豎向位移有所增大,跨中彎矩增幅較大,尤其縱向邊榀框架的頂層梁的跨中彎矩增大將近40％；豎向地震對框架柱的軸力、柱端彎矩有一定的影響,對中柱的作用較明顯,軸力增大了近2倍。4、由上述分析及震害調(diào)查結(jié)