柔索-区域约束混凝土框架扰频分析研究

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在建筑结构抗震设计中,为框剪结构中通常在满足轴压比限值条件下,剪力墙的抗侧刚度偏大;鉴于此,这里推出柔索-区域约束混凝土框架新结构形式,将区域约束混凝土框架这种高延性结构形态与柔索结合,以提供一种适度抗侧刚度的新型抗震结构,进而改变结构的固有频率,利用这一特性达到改善结构抗震性能的目的。本论文利用软件ABAQUS对其进行抗震性能分析,具体做了以下几个方面的工作:(1)对比分析推理区域约束混凝土框架(RCCK0)、柔索-区域约束混凝土框架(RCCK1)和斜撑区域约束混凝土框架(RCCK2)三种结构形式的模态频率变化,并提出柔索-框架结构扰频设计的可行性。(2)对比分析框架、柔索框架和斜撑框架三种结构形式的地震响应,研究柔索-框架结构的抗震性能。研究结果表明:(1)施加斜撑的框架频率在同条件下始终是最高,而施加柔索的框架最低,并且在起振初期,柔索-框架的频率很低(7)Freq?0(8),呈水平线,但后期的频率变化趋势与其他两种框架没有区别,通过数据发现,施加预拉力对结构的固有频率几乎无明显影响;从模态位移角度分析得到的结论是结构x方向(跨度方向)的运动幅度关系是:(29)(29)柔索框架斜撑框架无索框架,由此可知,柔索结构在频率干扰中具有较高的可行性。(2)添加柔索对结构的动力响应影响较大,使得结构响应峰值位移持续时间缩短,可降低结构在同条件动载作用下的振幅,对结构的安全性有利;同时,结构的侧向位移得到了明显的降低,最大降低了56.83%,但柔索施加预拉力对层间位移影响较小,且连接区域出现了应力集中现象,剪力时程也出现“剪力跳跃”现象;柔索拉力应适度,以免结构产生局部塑性破坏。
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