基于CANNY軟件的消能減震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)減振控制技術(shù)在我國(guó)的防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域已得到了較為廣泛的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)被動(dòng)消能技術(shù)的減振和消能效果的評(píng)價(jià)方法一直是地震工程界和土木工程界關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文針對(duì)這一問(wèn)題，利用三維非線性結(jié)構(gòu)分析軟件(CANNY)對(duì)設(shè)置被動(dòng)消能器前后混凝土框架結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比分析，研究了地震作用下框架結(jié)構(gòu)的能量分布特點(diǎn)、框架結(jié)構(gòu)中各桿件的出鉸時(shí)間，分析了地震輸入能在框架結(jié)構(gòu)中的能量轉(zhuǎn)移過(guò)程。主要內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　 ①利用CANNY軟件及其多彈

2、簧桿系模型建立了某兩層單跨鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)模型的地震響應(yīng)分析有限元模型，分析了不同強(qiáng)度地震作用下結(jié)構(gòu)頂層位移響應(yīng)，并與該結(jié)構(gòu)的擬動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)頂層位移峰值的計(jì)算值與試驗(yàn)值最大相差4％，驗(yàn)證了本文所建立模型的合理性;設(shè)置金屬消能器后，框架模型的頂層位移峰值計(jì)算值減小了30％～60％，與試驗(yàn)結(jié)果基本一致。
　　 ②選取一六層三跨混凝土框架結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象，使用CANNY軟件對(duì)其地震響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了頻譜

3、特性、地震動(dòng)幅值和阻尼比對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響規(guī)律，研究了地震總輸入能和結(jié)構(gòu)滯回耗能的分布特點(diǎn)，獲得了各結(jié)構(gòu)桿件中塑性鉸產(chǎn)生的時(shí)間，據(jù)此分析結(jié)構(gòu)的能量轉(zhuǎn)移過(guò)程。結(jié)果表明:罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)滯回耗能占總地震輸入能的比例隨阻尼比的增大而減小;結(jié)構(gòu)總滯回耗能的層間分布規(guī)律與梁滯回耗能的層間分布規(guī)律較為一致，柱滯回耗能的層間分布規(guī)律呈下大上小的趨勢(shì)。此外，在地震作用初期，結(jié)構(gòu)主要依靠柱的變形耗能，但隨著結(jié)構(gòu)非線性損傷的發(fā)展，后期結(jié)構(gòu)主要依靠梁產(chǎn)

4、生塑性鉸來(lái)耗散地震能量。
　　 ③對(duì)設(shè)置金屬消能器的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析，研究了金屬消能器對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響，結(jié)果表明:設(shè)置金屬消能器后，結(jié)構(gòu)頂層的水平位移和層間最大位移角減小了10％～15％，結(jié)構(gòu)滯回耗能減小約50％，而結(jié)構(gòu)各層滯回耗能的差值也有較為明顯的降低，但結(jié)構(gòu)滯回耗能的層間分布規(guī)律基本不變。此外，設(shè)置消能器減少了結(jié)構(gòu)塑性鉸的數(shù)量，延緩了桿件塑性鉸產(chǎn)生的時(shí)間。
　　 通過(guò)對(duì)設(shè)置金屬消能器的鋼