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地震作用下扭转平动的弹塑性藕联效应.pdf下载

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  • 类别：建筑
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  • 更新时间：2019-10-01
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    地震作用下扭转平动的弹塑性藕联效应
    李志山’容柏生2 徐培福’
    (I广州数力工程顾问公司，广州510170:2 广州容柏生建筑下程设计事务所.f一州510170:3 巾国建筑科学研究院，北京 100013)
    摘要: 出双弹簧加质点模型来模拟高层建筑结构在地展作用下的扭转和平动的侣联效应，结构的非线性反
    应可通过弹簧的弹塑性本构关系来表现。根据牛顿定律建立该模型在地震作用下 (加速度时程) 的动力方
    程，采用微分方程的数值解法一Runge-kutta 方法得出土〔数值解。算例表明，扭转作用和平动作用的祸联
    作用是很明显的，如只进行弹性计算，应控制〕〔扭转周期和平动周期的比值(小于0.85- 0.9). 否则应进
    行大震的弹塑性作补充计算，以确保结构不会出现人的塑性位移.
    关键字: 弹塑性 扭转 平动 精联
    I. 前言
    当建筑物结构平面的刚心和质心不里合时。在水平地震作用下不仅产生平动，而且会
    有绕质心的转角 (扭转)，平动和扭转的祸联效应会对边缘柱、墙等抗侧力构件内力产生较
    大影响81-151。这种在地震作用 卜的扭转平动祸联效应，是高层建筑结构设计的热点和关键
    问题。
    经过学者和工程师们多年的研究，线弹性的扭转平动祸联效应方面己取得丰硕的成果。
    徐培福等RI分析了影响扭转效应动力增人的主要因素，提出了考虑扭转与平移祸联效应的
    近似计算公式，并在此基础上提出了考虑扭转振动效应祸联性及动力增大作用的抗震设计
    建议。根据这些科研成果，我国 《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002) 对扭转不
    规则，扭转周期及偶然偏心距等也作了详细规定[ P1. 这些措施对第一阶段抗震设计起了指
    导性作用。
    由于结构在中大震作用卜进入弹塑性，扭转平动弹塑性祸联特性对第二阶段的抗震设
    计，具有非常重要的意义。然而目前对地震作用下扭转平动的弹塑性祸联效应的研究还很
    少。本文提出了用双弹簧并联的分析力学模型来模拟高层建筑结构在地震作用下进入弹塑
    性阶段的平动扭转祸联效应。在该力学模型中，结构的扭转非线性和平动非线性由一对非
    线性弹簧来模拟，比直接用一抗扭刚度的物理量更接近结构在非线性工作时实际情况。对
    该力学模型运用牛顿定律建立在地震作用 卜(加速度时程) 的动力微分运程，采用动力微
    分方程的数值解法一Runge-Kut ta方法得出其数值解。
    本文给出了该系统在弹性、理想弹塑性和考虑刚度和强度退化力学模V F的数值计算
    结果，通过对这些结果，讨论不同条件 卜扭转效应的变化，最后总结出一些基本结论。

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