超高层建筑结构竖向地震响应的谱单元分析
2014-06-24张昊强
哈尔滨工业大学学报 2014年8期
何 政,张昊强
超高层建筑结构竖向地震响应的谱单元分析
何 政,张昊强
(大连理工大学土木工程学院,116024辽宁大连)
为研究脉冲型强震中的竖向分量对超高层建筑结构动力响应的影响,针对常见的框架——核心筒体系,应用谱单元分析其简化的主结构体系模型在脉冲型强震竖向分量作用下的波动效应,并与基于振动力学的动力时程分析结果进行比较.为反映结构体系中巨型水平联系构件中剪切变形的影响,推导了考虑剪切变形的Timoshenko梁谱单元,竖向构件的轴向反应则用谱单元中的杆单元来模拟,在分析中通过对波动方程的修正来反映地震波传播的时延性.算例分析结果表明:在脉冲型强震竖向分量作用下,竖向构件的轴力波动较为明显,内部核心筒与外部巨型柱的相对错动效应显著,横向构件剪切问题不容忽视,此类损伤与后继水平地震分量作用的非线性耦合效应更须注意.
超高层建筑;脉冲型激励;竖向地震;谱单元方法;波动效应;剪切变形;Timoshenko梁
随着高度的增大,超高层建筑结构轴向刚度沿其平面分布以及楼层质量分布的不均匀性呈现加剧趋势,这些不均匀性使得结构体系对脉冲型强震中的竖向分量更加敏感,且超高层建筑的高度较大导致结构的宏观振动显著滞后.加之,相比于剪切波(S波),传递速度更快的压缩波(P波)能够在更短时间内将能量输入给上部结构,从而使结构总体抗震性能存在隐患.在近……
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