不同抗震机制框架结构抗震性能对比研究
2021-11-07杜定发
中国建筑金属结构 2021年10期
杜定发
传统抗震结构、消能减震结构和隔震结构是常见的三种采用不同抗震机制的建筑结构[1]。在地震动作用下,三种不同抗震机制的建筑结构,分别通过“抗”、“消”和“隔”的形式,抵抗地震动作用,消减和隔断地震动能量输入,以使建筑结构达到抗震的目的。
采用不同抗震机制的建筑结构,其抗震性能也明显不同,本文将分别对三种不同抗震机制框架结构的抗震性能加以定量分析,并对其进行对比研究。
1.结构计算模型
对同一框架结构而言,采用不同抗震机制后,其抗震效果将有明显不同,鉴于此,本文对一简易框架结构做三种不同抗震设置,如图1 所示,以分析和对比三者之间的抗震性能。

图1 结构计算模型
本文分析中采用单自由度动力时程分析系统软件,即NONLIN 软件。在该软件的结构模型中,框架结构、阻尼器和隔震支座可以设置为非线性的力—变形关系,与此同时,结构模型中的支撑是线性的,减振装置阻尼可以是线性或非线性的,此外,可在计算时考虑P-△效应。
2.计算参数分析
NONLIN 软件中,结构模型的刚度矩阵包含5 个部分,如公式(1)所示。

结构模型质量假定为集成的,质量矩阵为:

结构模型阻尼矩阵组成如下:


在分析和计算中,分别对三种不同的结构模型输入相应的参数,同时对三种不同结构模型之间的相同装置,输入相同的参数,如表1 所示。

表1 结构模型参数
在分析和计算中,为使分析结果更加科学和有效,本文选取EL CENTRO 地震波,作为三种不同抗震机制框架结构模型的地震动输入[2]。……
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