近場(chǎng)區(qū)豎向地震動(dòng)對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能影響分析.pdf

1、近場(chǎng)地震有兩個(gè)很顯著的特點(diǎn):其一,水平地震動(dòng)表現(xiàn)出大的速度脈沖；其二,豎向地震動(dòng)在該區(qū)域表現(xiàn)得非常顯著。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為水平地震動(dòng)起主導(dǎo)作用,一定程度上忽視了豎向地震動(dòng)的影響。針對(duì)這些問(wèn)題,結(jié)合豎向震害的統(tǒng)計(jì),分析其出現(xiàn)的因?yàn)?本文進(jìn)行了以下幾方面的研究:
　　 1.首先對(duì)豎向地震動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用與水平地震動(dòng)相比較的方法來(lái)間接反映豎向地震的特性。就斷層距、場(chǎng)地類別、震源機(jī)制進(jìn)行分類,考察這些因素對(duì)加速度峰值比的影響。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明

2、在近場(chǎng)區(qū)加速度峰值比很大,說(shuō)明在該區(qū)域豎向地震動(dòng)表現(xiàn)得非常顯著；震級(jí)越大,豎向地震影響的范圍也越大；在軟土場(chǎng)地加速度峰值比衰減得更慢；從整個(gè)斷層距范圍看來(lái),走滑斷層的加速度峰值比較其他兩種機(jī)制都要大,逆斷層次之,逆斜斷層最小。在近場(chǎng)區(qū)及短周期段,豎向地震動(dòng)偽加速度反應(yīng)譜值大于水平方向的譜值,遠(yuǎn)大于規(guī)范中所采用的0.65的系數(shù)。值得注意的是,結(jié)構(gòu)的豎向周期往往比較短,很有可能會(huì)落在該周期段內(nèi),按規(guī)范的方法計(jì)算豎向地震的效應(yīng)可能偏于不安全。

3、
　　 2.根據(jù)水平地震動(dòng)以及豎向和水平地震動(dòng)共同作用下的框架柱中軸力的變化規(guī)律,歸納出幾種軸力的加載制度。采用纖維模型,對(duì)鋼筋混凝土柱在變軸力下的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬。軸力規(guī)則變化時(shí),位移荷載曲線在正反加載方向表現(xiàn)出非對(duì)稱性,其骨架曲線和滯回耗能較之常軸力時(shí)都表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。對(duì)于軸力不規(guī)則變化時(shí),滯回曲線變化得更加復(fù)雜,尤其當(dāng)軸力變化頻率加快時(shí),滯回曲線變得更加“雜亂”。軸力變化的相位和頻率對(duì)于骨架曲線和滯回耗能都有

4、一定的影響。
　　 3.對(duì)一8層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在豎向和水平地震動(dòng)共同作用下的受力狀態(tài)進(jìn)行數(shù)值模擬。分析結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)對(duì)豎向加速度有放大作用；豎向地震動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移和最大層間位移轉(zhuǎn)角以及樓層最大位移影響不大,但是對(duì)頂部樓層的層間位移轉(zhuǎn)角則有較大的影響。豎向地震動(dòng)增大了結(jié)構(gòu)的豎向位移,使結(jié)構(gòu)框架柱出現(xiàn)受拉變形。隨著加速度峰值比增大,框架柱內(nèi)產(chǎn)生拉力,而且最大的拉力均出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的中間部位。拉力的出現(xiàn)使原來(lái)處于“壓彎”和“壓剪”的