弹塑性状态下扭转中心移动分析*
2021-11-17田志昌王彪
内蒙古科技大学学报 2021年2期
田志昌,王彪
(内蒙古科技大学 土木工程学院,内蒙古 包头 014010)
1 结构侧移刚度
若一幢建筑质量分布的中心轴与结构抗扭中心轴重合,则抗震中结构不会被扭转.弹性状态的结构抗扭中心被称作刚度中心,弹塑性状态的结构抗扭中心被称作强度中心.当构件处于弹性阶段强度中心和刚度中心都是存在的,并且重合,但在弹塑性阶段,没有刚度中心,只有强度中心.并且在弹性阶段时,两个中心是静止的,在弹塑性阶段,强度中心是随着荷载的作用不断运动的.如图1所示.
文章通过对目标模型进行PUSH-OVER分析[1],得到各层的质量中心、每步抗侧力对应的剪力、层间最大位移、节点位移荷载曲线.通过分析数据就能够得到强度中心、刚度中心与扭转变形的关系.PUSH-OVER是模拟地震荷载的,所以,力是加在质量上的,因此合力在质量中心上.
2 结构在弹塑性状态下扭转
在push-over推覆作用下,取结构层两端各步位移.
Umax——楼层角点竖向最大层间位移.
Umin——楼层角点竖向最小层间位移.


由图2可知,ξ是角点最大位移与角点最小位移之比的关系.可知,当ξ>1.8,Umax/Umin急剧增大,呈发散状.

图2 结构平面扭转关系图
3 PUSH-OVER推覆分析步骤
PUSH-OVER是一种静力弹塑性分析法[2],按照既定的加载方式对构件施加水平荷载,如果构件开裂就修改构件的刚度,通过不断的迭代进行下一步运算,逐步将构件推至愈加真实的运动及受力状态.经过一次又一次的循环,能够得到构件破坏的全过程,得到每一荷载步构件的基底……
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