不規(guī)則建筑結構地震反應分析與性能評估的研究

1、不規(guī)那么建筑構造地震反響分析與性能評估的研究摘要：歷次地震的震害經(jīng)歷說明，建筑構造的平面規(guī)那么性對構造的抗震性能有重要影響。因此，對不規(guī)那么建筑構造設計的抗震性能我們應該提出更高的要求。關鍵詞：不規(guī)那么建筑構造；改變變形；動力彈塑性時程分析；抗震設計0引言隨著社會的開展與進步，人們對建筑功能和建筑美學的要求不斷進步，我國出現(xiàn)了越來越多型體復雜、構造不對稱的建筑，而且不規(guī)那么建筑構造已經(jīng)逐漸成為建筑開展的新趨勢。近年來，我國歷經(jīng)了屢次地震的重創(chuàng)，歷次地震的震害經(jīng)歷說明，建筑構造的平面規(guī)那么性對構造的抗震性能有重要影響。平面較規(guī)那么的構造在地震作用下改變反響較小，損傷較輕；而不規(guī)那么、不連續(xù)的構造

2、平面布置所產生的改變效應導致的構造破壞是相當嚴重的。因此，對不規(guī)那么建筑構造設計的抗震性能我們應該提出更高的要求。1構造產生改變反響的原因及斷定1.1構造本身不規(guī)那么構造本身的不規(guī)那么包括三個方面：第一是樓層質心的偏移，這是由于質量分布的隨機性造成的，主要表如今構造自重和荷載的實際分布變化，質量中心與構造的幾何中心不重合，存在一定程度的偏離；第二，由于施工工藝和條件的限制、構件尺寸控制的誤差、構造材料性質的變異性、構件受荷歷程的不同、構件實際的邊界條件與設想的差異等因素，使剛度存在不確定性，造成的剛度中心偏移；第三是構造剛度退化的不均勻，當構造進入彈塑性階段時，本來是規(guī)那么對稱的構造，也會出現(xiàn)

3、隨變形形態(tài)而變化的改變效應。例如，構造某一角柱進入彈塑性狀態(tài)，它的剛度較彈性階段時小，而其他的角柱可能仍處于彈性階段，這時，剛度分布在構造平面內發(fā)生了變化，導致剛度不對稱，使構造產生改變反響。11.2改變不規(guī)那么的斷定建筑構造的平面不規(guī)那么性大致可以分為三種：一是平面形狀不規(guī)那么，也稱為凹凸不規(guī)那么；二是樓板部分不連續(xù)，連接較弱；三是抗側力體系布置引起的改變不規(guī)那么。國內外的建筑標準都是從不規(guī)那么構造的震害實際調查著手，考慮地震作用的不確定性和地震效應計算的不完好性，對構造的不規(guī)那么性給出了判別的準那么。在這三種不規(guī)那么性中，平面形狀不規(guī)那么和樓板部分不連續(xù)的判別比擬直觀。而改變不規(guī)那么，是構

4、造平面不規(guī)那么最重要的控制指標，需要進展分析計算來判別。1.3斷定指標位移比值由不規(guī)那么構造的地震反響特征入手，通過分析質量和剛度平面分布，確定構造反響，計算改變變形與側向變形的相對大小，通過改變位移比值來判別構造的不規(guī)那么性。假如構造改變變形太大，會造成邊緣構件變形過大，進而過早的進入破壞狀態(tài)，造成部分倒塌繼而可能引起整體構造倒塌，這樣的破壞機制難以實現(xiàn)整體構造的延性，對構造抗震非常不利。因此，控制改變位移比值是需要我們高度重視的工作之一。2我國不規(guī)那么構造的抗震設計方法針對不規(guī)那么構造進展抗震設計主要有地震反響分析方法和構造措施兩個方面。我國現(xiàn)行標準采用改變耦聯(lián)振型分解反響譜法時，考慮了構

5、造的實際偏心，但沒有考慮構造的偶爾偏心；只有在計算地震改變作用時考慮構造的偶爾偏心。我國通常采用的抗震設計方法有：等效靜力法；振型分解反響譜法。在采用振型分解反響譜方法計算地震作用效應時，對于單向程度地震效應組合方法，我國新建筑標準中增加了考慮兩個主軸方向同時施加地震作用，以及雙向程度地震作用效應的組合，即取一個方向100的值與另一個方向85的值的“平方和平方根組合。由此可見，我國對建筑構造抗震性能提出了越來越高的要求。23不規(guī)那么構造的地震反響分析與評估3.1振型分解反響譜法分析振型分解反響譜法是利用單自由度體系反響譜和振型分解原理，解決多自由度體系地震反響的計算方法，它考慮了構造動力特性與

6、地震動力特性之間的關系，通過反響譜來計算由構造動力特性所產生的動力反響。反響譜曲線是以周期為橫軸，反響為縱軸的反響周期關系曲線。3.2振型分解反響譜法優(yōu)點振型分解反響譜法考慮了地震強度和構造物的動力特性，以及建筑場地和震中距的影響。早在五十年代反響譜法就廣泛地為各國建筑標準所采用，而且至今仍然是我國和世界上許多國家構造抗震設計標準中地震作用計算的理論基矗此外，由于反響譜是根據(jù)國內外大量地震記錄計算出的單質點系最大地震反響而繪制出的，從統(tǒng)計理論角度能較確切地給出構造在其使用期內遭遇地震的最大反響，相對在定量上較為可靠，這正是反響譜法的突出優(yōu)點。33.3振型分解反響譜法評估雖然反響譜法有著理論成熟

7、、計算簡單的優(yōu)點。然而，由于其本質上的局限性，反響譜法有如下缺乏之處：反響譜雖然考慮了構造動力特性所產生的共振效應，但在設計中仍然把地震慣性力按照靜力來對待，所以反響譜理論只是一種準動力理論；地震動的三要素是振幅、頻譜和持續(xù)時間，在制作反響譜過程中只考慮了地震動的前兩個要素振幅和頻譜，未能反映地震動持續(xù)時間對構造破壞程度的重要影響；反響譜是根據(jù)彈性構造地震反響繪制的，只能籠統(tǒng)地給出構造進入彈塑性狀態(tài)的構造整體最大地震反響，不能給出構造地震反響的全過程，更不能給出地震過程中各構件進入彈塑性變形階段的內力和變形狀態(tài)，因此也就無法找出構造的薄弱環(huán)節(jié)。4因此，如何彌補振型分解反響譜法的缺乏，是我們在將來工作中需要研究、討論和解決的關鍵問題。4結語由于地震作用的不確定性，以往大量的計算結果說明，構造對不同地震波的反響差異很大，致使計算結果，即彈塑性位移和內力值相差數(shù)倍甚至十幾倍之多。為充分估計構造在將來地震作用下的最大反響，以確保構造的平安，采用振型分解反響譜法對高層建筑進展抗震設計時，有必要選取四條典型的具有不同特性的實際強震記錄或人工地震波作為設計用地震波，分別對構造進展彈塑性反響計算，然后取其平均值或最大值作為構件截面設計的根據(jù)。參考文獻：1高振世建筑構造抗震設計北京：中國建筑工業(yè)出版社，20