南京阔仁膜材料有限公司3#研发楼(方案三)文献综述

 2021-09-30 22:57:05

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大量震害和试验证明,结构实际的抗震能力通常要大于其设计抗震能力,这种现象称为超强(overstrellgth),超强系数则定义为结构实际的抗震能力与其设计地震力的比值。超强为结构在强烈地震中保持良好的性能起到了重要作用。结构的超强是一个设计效率的问题,所有严格执行了规范的抗震结构都包含着一定程度上的储备强度,从一定程度上反映了结构抗震设计的安全度问题。

结构 的 超 强取决于很多因素,主要包括:()1材料的实际强度与设计强度之间的差异;(2)结构设计的模数化和取值的离散化;(3)控制设计的其他因素,如一个结构的抗震设计不起控制作用,而是由构造要求或抗风设计等起控制作用;(4)结构分析的保守简化;(5)内力重分布的影响;(6)非结构构件的参与等等。需要指出的是:并不是影响超强的所有因素都是有利的,如框架中梁的弯曲超强可能引起楼层的倒塌机制的变化及梁中的剪切破坏,非结构构件的参与也可以引起结构的剪切破坏或薄弱层破坏,这时必须在结构的能力设计中限制和考虑结构的超强。要想精 确 地定量结构超强是很困难的,因为影响超强的很多因素很难定量,如材料的实际强度、混凝土的约束效应、非结构构件的分布以及一些结构构件的实际参与(如钢筋混凝土板)都导致了较高的不确定性,而且,随着结构的周期、设计作用力水平、结构体系以及设计中指定延性水平的变化,结构超强也随着变化,这些都增加了精确估计超强系数的难度。但对严格按某个规范设计的某类特定的结构,特别是对结构在非弹性阶段由于内力重分布引起的超强进行定量则是完全可能的。虽然结 构 超强的重要性已经被认识很长时间,且在某些国家的抗震规范〔川中明确考虑了超强的影响,

但迄今为止,结构超强仍然主要依靠工程经验确定,且大多数规范还没有纳人超猛的影响,国外虽有人进行了初步的研究,但距离成熟应用的阶段还很远,而在我国如何考虑结构的超强问题还未见有报道。

一个 单 自由度体系的抗震能力曲线是确定的,不论体系受动力特性还是静力荷载作用,它仅取决于体系本身的特性,但多自由度体系的能力曲线就是不确定的了,它不但取决于体系本身的特性,还取决于荷载过程。不同地震时程导致体系不同的受力过程,从而导致不同的抗震能力表现,得到不同的能力曲线,因为将来的地震是不可预测的,所以结构抗震能力曲线应当是指结构可能发生的各种地震作用下的一个统计平均意义上的反应曲线,正如常用的抗震规范反应谱是单自由度体系在一定场地条件下,在各种可能发生的地震作用下的统计平均反应谱曲线。这就是利用动力时程分析法建立结构整体能力曲线的理论依据。

对于 特 定 地震动,进行动力时程分析得到能力曲线的方法如下:地震动输人强度较小时,结构的基底剪力与顶点位移基本保持线性关系,逐渐增加地震动强度,使结构充分发展塑性,这样就可以得到相应于各条地震动的基底剪力与顶点位移的关系曲线,即:能力曲线。对层数较小的钢筋混凝土框架结构来说,均匀分布模式给出的能力曲线比动力时程分析法给出的能力曲线高;随层数的不断增多,两种方法给出的能力曲线之间的差距逐渐缩小,最终,动力时程分析法给出的能力曲线高于均匀分布模式给出的能力曲线,且高的程度随层数的增多而增加。

综上所述

(1) 利 用 时程分析法建立结构的整体能力曲线时,地震动记录的场地条件对结构的能力曲线影响不大,误差完全在可接受的范围之内。

(2) 动 力 时程分析法和Pushover方法给出的所有结构的超强系数均大于2,其中由动力时程分析转给出的16层框架结构的超强系数达到了4。

( 3) 对 所 有的结构,广义乘方分布模式给出的超强系数都是最小的,倒三角形兮布模式给出的超强系数次小;均匀分布模式和动力时程分析法给出的超强系数随结构层数的不同而不同,当层数较少时,均匀分布模式给出的超强系数比动力时程分析给出的超强系数大;随层数的不断增多,均匀分布模式和动力时程分析法给出的超强系数之间差距不断缩小,最终,动力时程分析法给出的超强系数大于均匀分布模式给出的超强系数,且高的程度随层数的增多而增加。

(4) 动 力 时程分析法和Rlshover方法给出的超强系数的差别随层数的增多而增大,这是由于当层数较多时,结构的高振型效应变得显著,从而使得Pushover方法的应用受到了限制。

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