為了解決強(qiáng)震作用下核心筒底部損傷嚴(yán)重問題,提出把剛度高度集中的核心筒離散成多個(gè)分散筒體,分散筒之間采用框架梁和耗能斜撐聯(lián)系,建立多道設(shè)防的新型帶耗能支撐-分散核心筒結(jié)構(gòu)。本文從結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)、構(gòu)件材料損傷、結(jié)構(gòu)耗能等方面對(duì)比普通和新型耗能框架-核心筒結(jié)構(gòu)抗震性能差異,并研究結(jié)構(gòu)的地震損傷模式。研究結(jié)果表明:兩種結(jié)構(gòu)側(cè)移和側(cè)向剛度等整體響應(yīng)相差不大。強(qiáng)震作用下,相比傳統(tǒng)核心筒結(jié)構(gòu),新型核心筒結(jié)構(gòu)混凝土受壓應(yīng)變最大減少65%,鋼筋受拉應(yīng)變最大降低55%;滯回耗能主要分布在防屈曲支撐、連梁,少部分分布在剪力墻、框架和鋼管混凝土暗柱上。新型核心筒結(jié)構(gòu)中剪力墻總滯回耗能以及底部剪力墻滯回耗能均最少降低50%。防屈曲耗能支撐耗散了超過50%結(jié)構(gòu)總塑性耗能,在結(jié)構(gòu)高度的1/10至4/5范圍內(nèi)充分起到了耗能作用,大大減少了墻肢的損傷程度,地震損傷模式更為合理。 

【文章來源】：工程抗震與加固改造. 2020,42(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

新型帶耗能支撐-分散核心筒結(jié)構(gòu)圖例

本文按照雙頻段控制原則[10-11]從太平洋地震研究中心相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)中選取3條天然波作為結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析的輸入樣本。為了彌補(bǔ)規(guī)范反應(yīng)譜長(zhǎng)周期段的局限性[12]，再選取4條長(zhǎng)周期地震波作為輸入樣本，地震動(dòng)記錄參數(shù)見表3所示。圖2給出工況3、工況4的傅立葉譜，由頻譜分析可知，4條長(zhǎng)周期地震波頻率分布在0.1～2Hz，接近結(jié)構(gòu)第一階自振周期。所選地震波峰值加速度調(diào)整到7度大震220gal的水準(zhǔn)。地震波輸入樣本采用重要持時(shí)方法[13]，截取時(shí)間段包含對(duì)應(yīng)地震波Arias強(qiáng)度點(diǎn)5%和95%的時(shí)刻，地震動(dòng)輸入方式采用雙向輸入，沿結(jié)構(gòu)弱軸(X向)按1∶0.85的比例輸入。3 帶耗能支撐-分散筒結(jié)構(gòu)抗震性能

表5、表6分別給出了7條地震波作用下兩模型結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移峰值Δmax、最大層間位移角θmax對(duì)比和最大基底剪力對(duì)比，圖3給出7條地震波作用下兩模型結(jié)構(gòu)層間位移角曲線。從上述圖表中可以看出，模型2頂點(diǎn)峰值位移與最大層間位移角均略大于模型1。其中模型2頂點(diǎn)峰值平均值比模型1大9%，模型2最大層間位移角平均值比模型1大4.6%。表5和圖3顯示長(zhǎng)周期地震工況4和工況7作用下，兩結(jié)構(gòu)最大層間位移角超過了抗規(guī)限值要求(1/100)，可以看出長(zhǎng)周期地震波對(duì)結(jié)構(gòu)的激勵(lì)作用更加顯著，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更大的地震響應(yīng)。從表6可以看出，模型2最大基底剪力平均值比模型1小10%，說明分散核心筒過度集中的剛度可以降低地震動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的激勵(lì)，可以降低筒體底部墻體的震害損傷程度。因此，從地震作用下結(jié)構(gòu)整體反應(yīng)看，新型分散核心筒結(jié)構(gòu)在改善核心筒剛度過于集中的同時(shí)，保持了結(jié)構(gòu)整體性能。3.2 構(gòu)件損傷變形分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]高層建筑混凝土框架—核心筒結(jié)構(gòu)抗震性能和地震損傷研究[D]. 李坤.西安建筑科技大學(xué) 2013

碩士論文
[1]防屈曲支撐及防屈曲支撐鋼框架設(shè)計(jì)理論研究[D]. 劉建彬.清華大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3493226