多遇地震作用下,钢筋混凝土结构阻尼比取值分别为 0.05,钢结构高度不大于 50m 时阻尼比取值为 0.04,为研究分析本文钢筋混凝土—钢混合结构,考虑结构的质量以及刚度分布,及钢框架结构与混凝土框筒结构相比,其为薄弱部位,故本文结构阻尼比取值为 0.04。
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第五章 结论与展望
5.1 结论
以云南九乡叠虹天梯项目为研究背景,研究了单边山体支承大跨高层混合结构的力学性能及减震设计思路。该结构与普通连体高层结构最大的不同是连体层分别与山体和钢筋混凝土结构连接,两侧刚度相差大。考虑行波效应对结构的影响,结合有限元模拟及减震控制设计方法,设计五种不同的减震方案,在保证连梁阻尼器布置方案不变的前提下,BRB 分别布置在钢结构连体层的中间区域、连体层中间加两侧部位、连体层中间区域加相邻部分楼层、连体层两侧区域及连体层两侧区域加相邻部分楼层。选取两条人工波和五条天然波,采用 X、Y 单向地震激励输入的方式进行 8 度(0.3g)多遇、罕遇地震作用,对比非减震模型与减震模型的地震反应,得出结构模型的减震优化设计。论文的主要工作和结论如下:
(1)结构不同支承点高度相差过大,地震行波效应影响下地震波传播到结构两侧支承点时间不同。根据不同测点岩层剪切波速,利用加权平均法求出山体等效剪切波速,理论计算出地震波传播到结构两侧支承点的时间误差约为 0.4s。通过理论及数值建模分析,采用钢框架结构建立山体简化模型反映山体支承的行波效应及边坡效应,使有限元分析结果满足理论计算的要求,并建立结构有限元分析模型。
(2)结构整体刚度较山体明显偏小,在地震动作用下,连体层对剪力墙产生较大的水平拉压力,造成结构整体受力复杂。定义结构垂直山体方向为 X 方向,平行山体方向为 Y 方向。分析结果表明,结构受力时,连体层以下支承结构(剪力墙结构)约在其距地面 7/10 高度处出现反弯点。具体表现为:①剪力墙结构 X方向楼层加速度、楼层剪力变化位置均出现在支承结构距地面 7/10 高度处,X 向楼层加速度变化趋势为先增大后减小,X 向楼层剪力则相反;②结构 X 方向层间位移与 Y 方向楼层加速度均出现先增大后减小再增大的变化,X 向层间位移变化位置约出现在支承结构距地面 4/10、7/10 高度处,Y 向楼层加速度变化位置为支承结构距地面 6/10、8/10 高度处;③支承结构部分楼层加速度出现衰减效应,其中 Y 方向最为明显;④综合分析,结构 Y 方向的地震响应较 X 方向更为强烈。
参考文献(略)