論文：建筑結構減隔震及結構控制技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(已修改)
2025-08-21 16:07 本頁面
【正文】 建筑結構減隔震及結構控制技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢劉環(huán)摘要：地震是由于地面的運動，使地面上原來靜止的建筑物由于受到動力作用而產(chǎn)生強迫振動，因而在結構中產(chǎn)生內(nèi)力、變形和位移。經(jīng)過簡化后的模型動力學分析，即一次次的震害分析進行修正、補充，得到一些建筑物在地震作用下的反應機理及破壞形式，提出了一些建筑物抗爭的計算方法及設計的基本原則。這些在實際應用中得到了很不錯的效果。關鍵詞：減隔震 結構控制技術一、傳統(tǒng)的抗震方法地震是由于地面的運動，使地面上原來處于靜止的建筑物受到動力作用而產(chǎn)生強迫振動，因而在結構中產(chǎn)生內(nèi)力、變形和位移。經(jīng)過簡化后模型的動力學分析，即一次次的震害分析進行修正、補充，得到一些建筑物在地震作用下的反應機理及破壞形式，提出了一些建筑物抗爭的計算方法及設計的基本原則。這些在實際應用中得到了很不錯的效果。概念設計的一些原則1） 總體屈服機制。例如強柱弱梁。2）剛度與延性均衡。砌體結構中為提高延性設構造柱與圈梁，形成一個較弱的框架。3）強度均勻。結構在平面和立面上的承載力均勻。4）多道抗震防線。5）強節(jié)點設計。6）避開場地卓越周期區(qū)。在此基礎上作結構地震反應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。抗震設防目標也從單一的、基于生命安全的性態(tài)標準發(fā)展到基于各種性態(tài)，強調“個性”設計的設計理念。傳統(tǒng)抗震方法的缺點與不足傳統(tǒng)抗震結構主要利用主體結構構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致這些區(qū)域產(chǎn)生問題，將嚴重影響到結構的抗震性能，產(chǎn)生嚴重破壞，由于破壞部位在主要構件處，其修復是很難進行的。由于傳統(tǒng)抗震結構是以防止結構倒塌為目標，其抗震性能在很大程度上依賴于結構（構件）的延性，以往的許多研究也注重于提高結構（構件）的延性方面，卻忽略了對結構損傷程度的控制。傳統(tǒng)的抗震方法在提高結構性能方面有較多困難。傳統(tǒng)抗震結構的耗能能力主要依賴于主體結構的延性。既要求主體結構強度高，又要求延性好，很難實現(xiàn)。1）框架結構 許多研究者推薦強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構的許多部位耗散掉，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，延性也同時應被看作是一種“破壞”。后期修復費用也很高。2）剪力墻結構 剪力墻結構體系具有抗側剛度大，在水平地震作用下的側移小，其總的水平地震作用也大等特點，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?shù)撞壳?，剪力墻的抗側作用就很小，且剪力墻的耗能也基本集中與底部塑性鉸區(qū)域，上部墻體對抵御強震無顯著作用。而且剪力墻要承擔一定的豎向荷載，因此底部的破壞也十分難修復。3） 框架剪力墻結構從抗震概念設計來說，框架剪力墻結構具有了多道抗震防線。有框架和墻體組成的抗震結構中，框架的剛度小，承擔的地震作用力小，而彈性極限變形值和延性卻較小。整個結構在地震作用下，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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