基于时域分析法的装配式结构减震设计与分析
2020-04-21李鹏飞范传祺
结构工程师 2020年1期
李鹏飞 关 群 范传祺
(合肥工业大学土木与水利工程学院,合肥230009)
0 引 言
预制构件间的连接部位力学性能差是装配式结构的缺陷之一;规程[1]指出,采用干式节点连接的结构总体刚度低于现浇结构。虽然一些学者对各自设计和改进的连接节点做过大量研究并且获得了良好的力学性能[4-5],但实际工程中的连接节点即使在承载力满足设计要求的情况下,仍然是抗震分析和计算中最薄弱的部位。这主要是由于构件连接部位的后浇混凝土和预制混凝土在受力时交界面上容易出现劈裂面并且会加快其扩展,表现出显著的脆性[6];此外,国内目前装配式混凝土结构连接部位的误差较大,施工质量难以保证。因此仅依靠结构柱和剪力墙等抗侧力构件并不能使结构达到抗震设计的要求,必须对结构进行减震设计方能达到抗震的目标。在减震设计方面,甘凤玲等[3]采用规范提出的应变能估算公式计算附加等效阻尼比的精度虽然较高,但是以能量作为减震量指标计算较为不便,而且装配式结构连接节点受力性能及破坏特征较为复杂,以能量指标为该种结构进行减震设计并不合适,从工程设计实用的角度讲,最好能以位移等易于测量和计算的指标进行减震设计。
本文基于线弹性设计,将结构的简化地震反应分析模型视为一个控制系统,结合状态空间法直观、简洁的优势[7]和传递函数法参数优化方面的特点,根据传递函数模型和状态空间控制模型能相互转化的原理[10],采用时域分析法,确定装配式混凝土结构附加刚度和附加阻尼等参数的最优设置,对其进行减震设计。……
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