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基于等效梁模型的大高宽比高层剪力墙隔震结构地震反应分析

2021-11-10赖正聪叶燎原杨晓东

振动与冲击 2021年20期
关键词:有限元结构分析

赖正聪,潘 文,白 羽,叶燎原,杨晓东

(1.昆明理工大学 建筑工程学院,昆明 650500;2.云南省抗震工程技术研究中心,昆明 650500;3.云南师范大学,昆明 650500)

隔震结构遭受设防烈度及其以上强度的地震作用后,往往能够基本保持弹性,而非隔震结构多数进入塑性甚至严重破坏[1-3]。隔震结构在抵抗可能遭遇的超罕遇烈度地震作用方面,较非隔震结构具有更高的安全储备,优势更为显著。目前,隔震技术应用正从低矮建筑向高层建筑延伸发展。高宽比较小的低矮隔震结构在地震作用下,基本以整体平动以及上部结构剪切变形为主,不易发生倾覆。而高宽比较大的高层、超高层隔震结构在地震作用下,产生整体平动、翻转的同时还呈现出明显的上部结构弯曲变形特征,隔震层倾角反应更为剧烈[4-5]。

我国高层建筑中广泛采用的剪力墙结构,因其自身抗侧向变形刚度较大,通过对剪力墙布置进行优化后,可有效缩短上部结构自振周期,隔震后易获得较佳的减震效能。高层剪力墙结构质量沿高度分布较框架结构均匀得多,不宜继续沿用集中质量葫芦串剪切模型,尤其当剪力墙较多时会产生较大的误差[6]。

然而,剪力墙结构力学分析较为复杂,直接建立其精确解析模型进行求解几乎是不可能实现的[7]。尽管针对特定结构借助商用软件建立三维有限元模型进行分析的做法能够获得足够准确的结果,但却难以实现普遍性规律的分析。为此,文献[7-8]基于连续连杆假设,研究了非隔震剪力墙结构等效悬臂梁模型的建立方法。……

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