1. 研究目的与意义
背景及意义:地震灾害因其突发性和极大的毁坏性被认为是危害最大的自然灾害之一。全世界平均每年发生的毁坏性地震有近千次,其中震级达到7级上的毁坏性大地震有十余次,如1995年日本阪神7.2级地震,直接造成的震亡人数为5400人;1999年土耳其7.4级地震,震亡人数为1.7万;2004年印度洋8.9级地震,震亡人数为20万;2010年智利8.8级地震,震亡人数为800人等。我国地处世界两大地震构造系(环太平洋地震构造系和大陆地震构造系)的交汇区域,是一个地震多发的国家。近70年来仅四川地区己经发生了3次7级以上的大地震。
而中心支撑钢框架作为常用的抗侧力体系,能有效抵抗地震作用和风荷载,近年来被广泛应用于多、高层钢结构工程。[2]在钢建筑中,最常用的钢支撑框架类型之一是人字形支撑框架,因为它的支撑配置为建筑布置提供了一个开放的空间。人字形支撑框架中地震耗能完全取决于支撑的非线性循环响应。.支撑的循环轴向力变形行为在拉伸和压缩中是不对称的,通常由于屈曲效应而表现出显著的强度和刚度退化。因此,当受到强烈的地面运动时,人字形支撑框架中支撑的非弹性屈曲导致框架的横向刚度和强度损失。但是在低强度低楼层情况下,人字形中心支撑框架结构的响应表现较为良好。人字形中心支撑钢框架结构在地震烈度较低的情况下具有较好的抗震性能,通过研究分别在多遇地震和罕遇地震下结构的层间位移角,基地剪力等数值,比较得出在多遇地震情况下结构造价和抗震性能最好的性价比以及在罕遇地震情况下结构加装粘滞阻尼器的抗震性能与不加装粘滞阻尼器的性能相对比
2. 研究内容和预期目标
主要研究五层人字形支撑框架的框架跨长以及粘滞阻尼器对结构整体抗震性能的影响,通过控制变量法对比分析实验结果,研究五层人字形中心支撑框架抗震性能与框架跨长的关系以及不同跨长的情况下加载粘滞阻尼器对五层人字形支撑框架在地震尤其是罕遇地震下地震响应的作用。大致思路章节如下:
第一章绪论
3. 研究的方法与步骤
方法:弹塑性时程分析法被认为是目前预测建筑结构地震响应和抗震性能评估最为准确的数值分析方法。通过弹塑性时程分析能够准确得到工程结构在各地震水准下的量化性能。用弹塑性时程分析解决实际工程时,存在的主要问题是结构构件的单元模型选取,动力方程的数值解法以及有限元软件的选取。
由于abaqus的分析结果默认的时程输出只有能量的输出,所以本研究所需的层间位移角,底部剪力需要建立弹塑性方程来获得时程分析结果。弹塑性时程分析从选定合适的地震动输入(如地震加速度时程)出发,采用结构有限元弹塑性计算模型建立地震动方程,然后采用数值方法对方程进行求解,计算地震过程中每一时刻结构的位移、速度和加速度响应,从而可以分析出结构在地震作用下弹性和非弹性阶段的内力变化以及构件逐步损坏的过程。数值方法的选择、结构弹塑性模型的建立和输入地震动的选择是弹塑性时程分析方法的关键。
4. 参考文献
[1]张莉莉.结构近场地震作用及人字形中心支撑钢框架近场地震反应分析[d].苏州:苏州科技大学.2016.12
[2] murat dicleli,anshu mehta.seismic performance of chevron braced steel frames with and without viscous flfluid dampers as a function of ground motion and damper characteristics[j].journal of constructional steel research,2007,63,1102–1115
[3] 易孝会.人字形中心支撑钢框架近场地震反应分析[d].苏州:苏州科技学院,2014.12
5. 计划与进度安排
2022.04.06-2022.04.17:根据结构抗震设计规范等要求计算并具体确定框架各杆的尺寸
2022.04.18-2022.05.02:根据计算确定的框架各数据对模型进行属性设置
2022.05.03-2022.05.09:确定要使用的地震波以及场地条件,距离震源的距离等条件并开始写论文初稿
