雙向地震對(duì)地震波選取及柱抗震設(shè)計(jì)的影響.pdf

1、理論研究與震害經(jīng)驗(yàn)表明，地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)的反應(yīng)都是復(fù)雜的多維運(yùn)動(dòng)。在以往鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)研究中，由于技術(shù)手段的局限，研究者往往采用的是平面分析模型，只考慮在單向水平地面運(yùn)動(dòng)作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)。實(shí)際上，無論是規(guī)則結(jié)構(gòu)還是不規(guī)則結(jié)構(gòu)，雙向水平地震動(dòng)作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)與僅考慮單向水平地震作用的結(jié)構(gòu)反應(yīng)有較大差別，將結(jié)構(gòu)簡化成平面分析模型不能全面反映和揭示結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的本質(zhì)。
　　 為研究雙向地震作用的對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，本文重點(diǎn)研究了

2、以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：
　　 第一，本文最主要的一方面，是研究雙向地震對(duì)結(jié)構(gòu)在時(shí)程分析中選擇地震波的影響，本文在目前的雙頻段選波法的基礎(chǔ)上，借鑒美國ASCE和SAC的空間選波法，改進(jìn)得到本文的SRSS譜選波法。應(yīng)用Matlab語言，編制SRSS譜選波法的選波程序。然后分別設(shè)計(jì)了七度(0.15g)、八度(0.2g)、九度(0.4g)三個(gè)框架，以國內(nèi)外新進(jìn)開發(fā)的結(jié)構(gòu)非線性分析工具OpenSees為平臺(tái)，并對(duì)三個(gè)框架進(jìn)行大量的計(jì)算，以結(jié)

3、構(gòu)的計(jì)算后三個(gè)響應(yīng)為研究參數(shù)(頂點(diǎn)位移、層間位移角和基底剪力)來比較兩種方法的離散性。
　　 第二，對(duì)于空間框架而言，有兩個(gè)主軸方向，對(duì)應(yīng)每個(gè)方向都有一個(gè)周期，即空間結(jié)構(gòu)的T1和T2。換言之，空間框架兩個(gè)主軸方向的基本周期、基本振型與平面框架的基本周期和振型具有對(duì)等的地位?？紤]到空間框架結(jié)構(gòu)的第二周期對(duì)選波方法的影響，對(duì)SRSS譜選波法中的雙頻段擬合增加到三頻段擬合，并比較兩種方法的離散性。
　　 第三，雙向地震對(duì)柱子設(shè)

4、計(jì)的影響。本文嚴(yán)格按照我國規(guī)范GB50010-2002和GB50011-2001設(shè)計(jì)了一個(gè)8度0.2g的混凝土空間框架，以SAP2000為工作平臺(tái)，整理SAP2000計(jì)算得到的內(nèi)力，經(jīng)過人工組合，按照是否考慮偶然偏心和雙向地震的不同組合進(jìn)行計(jì)算配筋，并比較幾種結(jié)果。
　　 通過上述分析，本文得出了如下結(jié)論：
　　 ①彈性狀態(tài)下，傳統(tǒng)的雙頻段選波法和SRSS譜比較結(jié)果如下：七度、八度、九度三個(gè)框架頂點(diǎn)位移、層間位移角和基底

5、剪力均值都很接近，但是方差與均值的比值而言，SRSS譜法更小，且數(shù)值的涉及范圍相對(duì)要小，所以離散性較小。
　　 ②彈塑性狀態(tài)下，傳統(tǒng)的雙頻段選波法和SRSS譜比較結(jié)果如下：七度、八度、九度三個(gè)框架頂點(diǎn)位移、層間位移角和彈性狀態(tài)結(jié)果一致，均值都很接近，但是方差與均值的比值而言，SRSS譜法更小，且數(shù)值的涉及范圍更小，所以離散性較小。但是對(duì)于基底剪力而言，由分布范圍和均值來看，兩者十分相近，但是平面的雙頻段法離散性較SRSS譜法相對(duì)

6、較小，相差不大。
　　 ③在對(duì)本文的8度框架進(jìn)行了大小樣本的比較，結(jié)果顯示，比較的頂點(diǎn)位移、層間位移角和基底剪力三項(xiàng)而言，大樣本的平均值大小在小樣本的平均值和最大值之間，比小樣本的平均值大，但是比小樣本的數(shù)值小，為合理狀態(tài)。
　　 ④隨后文章還比較了考慮結(jié)構(gòu)第二周期影響的SRSS譜三個(gè)頻段的選波法和SRSS譜選波法，可以發(fā)現(xiàn)：雖然前者在容許誤差上大于前者，但是彈性位移(最大頂點(diǎn)位移和最大層側(cè)移)和彈性基底剪力三個(gè)研究參數(shù)

7、上，雙周期法的離散性較SRSS譜法要?。辉趶椝苄晕灰粕?最大頂點(diǎn)位移和最大層側(cè)移)，兩者離散性十分接近，只是在基底剪力上離散性稍微大了點(diǎn)。能在容許誤差相差較大的基礎(chǔ)上得到這樣的結(jié)果，因此可以得出這樣的結(jié)論：考慮雙周期的選波方法是優(yōu)于SRSS譜雙頻段選波方法的。
　　 ⑤文章最后比較了柱子在考慮或者不考慮雙向地震或者偶然偏心的幾種情況下的配筋。發(fā)現(xiàn)偶然偏心和雙向地震對(duì)中間柱子影響很小，對(duì)于邊柱，同時(shí)考慮雙向地震和偶然偏心計(jì)算所得柱