論文：建筑結(jié)構(gòu)減隔震及結(jié)構(gòu)控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(已修改)
2025-08-21 16:07 本頁面
【正文】 建筑結(jié)構(gòu)減隔震及結(jié)構(gòu)控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢劉環(huán)摘要：地震是由于地面的運(yùn)動，使地面上原來靜止的建筑物由于受到動力作用而產(chǎn)生強(qiáng)迫振動，因而在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生內(nèi)力、變形和位移。經(jīng)過簡化后的模型動力學(xué)分析，即一次次的震害分析進(jìn)行修正、補(bǔ)充，得到一些建筑物在地震作用下的反應(yīng)機(jī)理及破壞形式，提出了一些建筑物抗?fàn)幍挠?jì)算方法及設(shè)計(jì)的基本原則。這些在實(shí)際應(yīng)用中得到了很不錯的效果。關(guān)鍵詞：減隔震 結(jié)構(gòu)控制技術(shù)一、傳統(tǒng)的抗震方法地震是由于地面的運(yùn)動，使地面上原來處于靜止的建筑物受到動力作用而產(chǎn)生強(qiáng)迫振動，因而在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生內(nèi)力、變形和位移。經(jīng)過簡化后模型的動力學(xué)分析，即一次次的震害分析進(jìn)行修正、補(bǔ)充，得到一些建筑物在地震作用下的反應(yīng)機(jī)理及破壞形式，提出了一些建筑物抗?fàn)幍挠?jì)算方法及設(shè)計(jì)的基本原則。這些在實(shí)際應(yīng)用中得到了很不錯的效果。概念設(shè)計(jì)的一些原則1） 總體屈服機(jī)制。例如強(qiáng)柱弱梁。2）剛度與延性均衡。砌體結(jié)構(gòu)中為提高延性設(shè)構(gòu)造柱與圈梁，形成一個較弱的框架。3）強(qiáng)度均勻。結(jié)構(gòu)在平面和立面上的承載力均勻。4）多道抗震防線。5）強(qiáng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。6）避開場地卓越周期區(qū)。在此基礎(chǔ)上作結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析其分析方法主要有：①地震荷載法；②震型分解法；③動力分析法?，F(xiàn)在還發(fā)展了動力譜等方法?？拐鹪O(shè)防目標(biāo)也從單一的、基于生命安全的性態(tài)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展到基于各種性態(tài)，強(qiáng)調(diào)“個性”設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念。傳統(tǒng)抗震方法的缺點(diǎn)與不足傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)主要利用主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件屈服后的塑性變形能和來回耗能來耗散地震能量，這使得這些區(qū)域的耗能性能變得特別重要，而一旦由于某些因素導(dǎo)致這些區(qū)域產(chǎn)生問題，將嚴(yán)重影響到結(jié)構(gòu)的抗震性能，產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，由于破壞部位在主要構(gòu)件處，其修復(fù)是很難進(jìn)行的。由于傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)是以防止結(jié)構(gòu)倒塌為目標(biāo)，其抗震性能在很大程度上依賴于結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的延性，以往的許多研究也注重于提高結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的延性方面，卻忽略了對結(jié)構(gòu)損傷程度的控制。傳統(tǒng)的抗震方法在提高結(jié)構(gòu)性能方面有較多困難。傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)的耗能能力主要依賴于主體結(jié)構(gòu)的延性。既要求主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，又要求延性好，很難實(shí)現(xiàn)。1）框架結(jié)構(gòu) 許多研究者推薦強(qiáng)柱弱梁體系作為最合適的抗震框架體系。該體系可將地震輸入能量分散在結(jié)構(gòu)的許多部位耗散掉，甚至可以控制塑性鉸出現(xiàn)的順序與部位，延性對于使建筑物在罕遇地震中保存下來固然很重要，但這些預(yù)期的塑性鉸區(qū)在中等程度的地震中也會產(chǎn)生，延性也同時應(yīng)被看作是一種“破壞”。后期修復(fù)費(fèi)用也很高。2）剪力墻結(jié)構(gòu) 剪力墻結(jié)構(gòu)體系具有抗側(cè)剛度大，在水平地震作用下的側(cè)移小，其總的水平地震作用也大等特點(diǎn)，常見的震害一般來說為墻面的斜向裂縫或是底部樓層的水平施工縫發(fā)生水平錯動，當(dāng)?shù)撞壳?，剪力墻的抗?cè)作用就很小，且剪力墻的耗能也基本集中與底部塑性鉸區(qū)域，上部墻體對抵御強(qiáng)震無顯著作用。而且剪力墻要承擔(dān)一定的豎向荷載，因此底部的破壞也十分難修復(fù)。3） 框架剪力墻結(jié)構(gòu)從抗震概念設(shè)計(jì)來說，框架剪力墻結(jié)構(gòu)具有了多道抗震防線。有框架和墻體組成的抗震結(jié)構(gòu)中，框架的剛度小，承擔(dān)的地震作用力小，而彈性極限變形值和延性卻較小。整個結(jié)構(gòu)在地震作用下，墻體很快超過自身的較小彈性極限變形，出現(xiàn)裂縫，水平承載力下降，此時框架尚未充分發(fā)揮自身的水平抗力；墻體開
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