山區(qū)減震異形柱框架結構地震響應分析.pdf

1、中國山地面積占據(jù)國土總面積的2/3，而山地地形復雜多樣，大部分山地地區(qū)處于地震多發(fā)帶，對于修筑其上的建筑結構來說，其抗震性能的研究顯得尤為重要。以往對于普通場地上的土-結構相互作用研究得出，場地的影響會明顯改變上部結構的動力特性，而減震裝置對結構減震作用的發(fā)揮與結構的動力特性又密切相關。因此，對山地減震結構的地震響應分析具有很重要的現(xiàn)實意義，只有掌握了場地對減震結構的影響規(guī)律，并在實際工程中加以考慮，才能得到較好的減震效果。
　　

2、本文針對多層接地和傾斜基巖兩種特殊場地上的減震異形柱框架結構，利用ANSYS建立三維有限元模型，對比分析了多層接地地基狀況下，考慮與不考慮土-結構相互作用對結構地震反應和減震效率的影響。并分析了場地土體剛度、陡坎高度、陡坎下掉層跨數(shù)和基巖傾斜程度等因素對結構地震反應和減震效率的影響。
　　通過分析多層接地地基狀況下，考慮與不考慮土-結構相互作用對結構地震反應和減震效率的影響得出：①SSI模型的自振頻率小于N-SSI模型，受控結構的

3、自振頻率大于無控結構；②SSI模型的地震響應對地震波的頻譜特性更加敏感，SSI模型的地震反應大于 N-SSI模型，采用底部固端的模型進行分析計算時，結果可能是偏不安全的，陡坎的存在會增大結構的地震反應；③采用底部固端的簡化模型進行計算，會使多層接地結構陡坎上方的接地柱及陡坎下方的柱剪力出現(xiàn)反常，無法正確把握其實際受力情況，從而忽略掉薄弱部位，對設計不利；④對于多層接地這種特殊地形上的減震結構，考慮與不考慮土-結構相互作用對結構地震響應的

4、減震效果影響較大，考慮 SSI效應以后，阻尼器耗能作用發(fā)揮得更充分。但這種影響還與地震動輸入的頻譜特征有關。
　　通過分析多層接地地基狀況下，土體剛度、陡坎高度、陡坎下掉層跨數(shù)對結構地震反應和減震效率的影響得出：①多層接地結構的自振頻率隨著土體越軟而越小，隨著陡坎高度的增加而增大，隨著陡坎下掉層跨數(shù)的增加而減小，但陡坎高度增大到一定程度后，會降低結構的高階頻率；②多層接地結構的層位移隨著土體越軟而越大，地基土剛度對結構層間位移、層

5、間剪力和加速度反應的影響與地震波輸入密切相關，當?shù)卣鸩ㄝ斎氲母哳l含量較少時，土體越軟，地震反應越大；當?shù)卣鸩ㄝ斎氲母哳l含量較多時，在特軟土情況下地震反應有可能減小，即軟土地基可能對結構起到隔震作用；③無控結構的地震反應受陡坎高度和掉層跨數(shù)的影響規(guī)律與地震波輸入相關，而受控結構則受地震波的影響較?。磺叶缚哺叨群偷魧涌鐢?shù)對結構陡坎下方樓層的層間反應影響較大，而對陡坎上方樓層影響較?。虎芏鄬咏拥販p震結構的減震效果不僅與場地條件相關，還與地震波

6、輸入密切相關，應根據(jù)場地條件和當?shù)氐卣鸱纸M情況合理選擇阻尼器的數(shù)量和參數(shù)，才能達到較好的減震效果。
　　通過分析基巖傾斜程度對結構地震反應和減震效率的影響得出：①結構的自振頻率隨著基巖斜率的增加而增大，但增加幅度不大；②傾斜基巖將降低地基對地震動的放大作用，且傾角越大，對地震反應的抑制作用越明顯，因此，結構的層位移、絕對加速度和層間剪力等地震反應均隨著基巖傾角的增加而減小，傾斜基巖時的反應均小于平坦場地；③基巖傾角不同會影響上部減