论文部分内容阅读
近年来地震频繁发生,从集集地震、阪神地震、北岭地震到汶川地震。由于近场地震具有特殊的作用效应,会对工程建筑结构造成极大破坏。地震中财产损失和伤亡人数大多集中在近场区域。因此,分析框架结构在近场地震作用下的机理和破坏方式十分必要,为在近场区域附近建造该类型结构的抗震设计和相应的防震减灾措施奠定基础。对比近场有无速度脉冲地震波作用下框架结构的近场地震响应不但具有理论意义,也可为建筑工程抗震设计提供参考依据。本文针对五层内廊式教学楼进深方向的一榀三跨钢筋混凝土平面框架结构建立了分析模型。选取 PEER 数据库中编号为 RSN1148、RSN879、RSN764、RSN1165 及 RSN802五组地震记录,作为对所建立分析模型的地震输入。所选取的每组地震记录含有两条水平方向的地震波,均在一个方向含有速度脉冲,另一个方向不含速度脉冲。将所选取的五组地震记录按照《建筑抗震设计规范》的要求进行调幅。应用ABAQUS有限元分析软件对该框架结构在有无速度脉冲近场地震作用下的响应进行分析,对比研究了有无速度脉冲的近场地震作用下五层三跨钢筋混凝土平面框架结构底层各柱的相对侧移及其平均值、底层各柱的永久位移及其平均值、底层各柱的支座反力及总支座反力、首层柱梁的剪力以及首层柱梁的弯矩、结构各层的层间相对侧移。研究结果如下:对于编号为RSN1148、RSN879、RSN764、RSN1165及RSN802的五组地震记录,与无速度脉冲地震作用相比,有速度脉冲地震作用下结构底层各柱的相对侧移均增大,其平均值分别增大109.2%、11.0%、13.9%、32.7%、94.5%;结构底层各柱的永久位移均增大,其平均值分别增大266.7%、42.9%、91.2%、80.2%、472.7%;结构底层各柱的支座反力均增大,结构底层的总支座反力分别增大94.3%、9.9%、10.0%、4.4%、55.9%。对于编号为RSN1148的地震记录,与无速度脉冲地震作用相比,有速度脉冲地震作用下结构首层各柱的柱底剪力分别增大l118.4%、94.0%、77.4%、92.5%;结构首层各梁的剪力分别增大100.4%、68.3%、95.2%;结构首层各柱的底端弯矩分别增大99.1%、90.4%、63.6%、84.2%;结构首层各柱的顶端弯矩分别增大122.1%、95.8%、79.9%、105.1%;结构首层各梁的左端弯矩分别增大151.0%、105.3%、146.4%;结构首层各梁的右端弯矩分别增大 76.5%、105.8%、35.1%。对于编号为RSN879的地震记录,与无速度脉冲地震作用相比,有速度脉冲地震作用下结构首层各柱的柱底剪力分别增大12.3%、6.6%、7.4%、12.7%;结构首层各梁的剪力分别增大13.8%、13.1%、15.3%;结构首层各柱的底端弯矩分别增大19.6%、16.8%、14.4%、17.4%;结构首层各柱的顶端弯矩分别增大64.8%、25.7%、22.4%、54.2%;结构首层各梁的左端弯矩分别增大17.1%、12.0%、45.9%;结构首层各梁的右端弯矩分别增大40.1%、11.8%、23.3%。对于编号为RSN1148的地震记录,与无速度脉冲地震作用相比,有速度脉冲地震作用下结构首层至五层的层间相对侧移分别增大109.2%、132.7%、121.9%、91.0%、91.8%;对于编号为RSN879的地震记录,与无速度脉冲地震作用相比,有速度脉冲地震作用下结构首层至五层的层间相对侧移分别增大11.0%、11.7%、11.0%、20.3%、17.0%。与无速度脉冲地震波作用相比,有速度脉冲地震波作用下结构的地震响应显著。