鋼筋混凝土消能減震框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌易損性分析.pdf

1、與傳統(tǒng)抗震設(shè)計不同，結(jié)構(gòu)的減震設(shè)計通過在結(jié)構(gòu)上設(shè)置減震裝置，利用減震裝置消耗地震能量，達到減輕主體結(jié)構(gòu)地震響應的目的。無論是采用減震設(shè)計的結(jié)構(gòu)還是抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu)都需要滿足“大震不倒”的抗震要求，并還需具有足夠的抗倒塌安全儲備來抵抗可能遭遇的更大地震下的倒塌破壞。當黏滯流體阻尼器應用于既有建筑物的加固時，由于黏滯流體阻尼器對結(jié)構(gòu)只附加阻尼而不附加剛度，加固后結(jié)構(gòu)的抗震與抗倒塌性能必然是優(yōu)于原結(jié)構(gòu)的;當黏滯流體阻尼器應用于新建建筑物時，該結(jié)

2、構(gòu)截面尺寸或配筋較相同地震作用下抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu)有一定的優(yōu)化減小，考慮減震設(shè)計結(jié)構(gòu)截面配筋優(yōu)化后，阻尼器對減震設(shè)計結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的提升作用有多大，需要進一步研究。
　　本文以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為例，通過基于動力增量時程分析的抗地震倒塌易損性分析方法，對采用黏滯流體阻尼器減震設(shè)計結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力進行相關(guān)分析研究，定量對比分析了減震設(shè)計結(jié)構(gòu)和抗震設(shè)計結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌性能，主要研究工作和成果如下:
　　(1)根據(jù)我國現(xiàn)行抗震規(guī)范

3、按設(shè)防烈度為7.5度、8度和8.5度分別設(shè)計了6層和9層抗震設(shè)計鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，并按照主體結(jié)構(gòu)地震作用降半度的消能減震設(shè)計目標設(shè)計了相應的減震設(shè)計結(jié)構(gòu)，消能減震設(shè)計采用黏滯流體阻尼器。采用MARC軟件建立各結(jié)構(gòu)的彈塑性分析模型。
　　(2)對附設(shè)線性黏滯流體阻尼器和非線性黏滯流體阻尼器減震設(shè)計結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力進行對比研究。分析了附設(shè)線性黏滯流體阻尼器減震設(shè)計結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力弱于附設(shè)非線性黏滯流體阻尼器減震設(shè)計結(jié)構(gòu)的原因，發(fā)現(xiàn)

4、線性黏滯流體阻尼器與非線性黏滯流體阻尼器相比雖然能夠提供較大的附加阻尼力，但同時阻尼器對連接柱的附加軸力作用也很明顯，導致結(jié)構(gòu)底層柱更易發(fā)生破壞，從而降低結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力。
　　(3)對不同設(shè)防烈度抗震設(shè)計和減震設(shè)計結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力進行評價研究。研究發(fā)現(xiàn)不同設(shè)防烈度下抗震設(shè)計與減震設(shè)計結(jié)構(gòu)都能滿足“大震不倒”性能要求，且都具有足夠的抗倒塌安全儲備。設(shè)防烈度8度和8.5度時，抗震設(shè)計與減震設(shè)計結(jié)構(gòu)甚至能夠滿足“特大震不倒”性能要

5、求，而設(shè)防烈度7.5度時，抗震設(shè)計與減震設(shè)計結(jié)構(gòu)在特大震下的抗倒塌能力略顯不足。
　　(4)對不同設(shè)防烈度下減震設(shè)計結(jié)構(gòu)與抗震設(shè)計結(jié)構(gòu)抗倒塌能力進行對比研究。研究結(jié)果表明，設(shè)防烈度7.5度時，減震設(shè)計框架結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力強于抗震設(shè)計框架結(jié)構(gòu);而設(shè)防烈度8度和8.5度時，采用常規(guī)減震設(shè)計方法設(shè)計的減震結(jié)構(gòu)由于梁、柱構(gòu)件配筋的優(yōu)化減少可能出現(xiàn)抗倒塌能力與抗震設(shè)計結(jié)構(gòu)相比偏弱的現(xiàn)象。
　　(5)通過對比減震設(shè)計結(jié)構(gòu)與抗震設(shè)計結(jié)構(gòu)的