高層結(jié)構(gòu)建筑外文翻譯--框架橫向剛度估計(jì)和橫向剛度線性與非線性的連續(xù)模型的靜力分析-資料下載頁(yè)
2025-05-11 14:13本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】TubaEro?glu·SinanAkkar. wall-frame(dual)systems.
【正文】 連續(xù)模型，在這個(gè)意義上， 是估計(jì) 抗彎矩框架（ MRFs）和剪力墻框架（ dual） 系統(tǒng)近似整體動(dòng)態(tài)反應(yīng)的工具。 連續(xù)模型，近似的作為一種復(fù)雜的離散模型，已被廣泛使用在文獻(xiàn)中。 Westergaard（ 1933）是用于地震引起的沖擊下，高層建筑模型通過(guò)連續(xù)介質(zhì)傳播橫波方式的等效 阻尼剪切梁的概念。后來(lái)，連續(xù)剪切梁模型由許多研究者實(shí)現(xiàn)了（如伊萬(wàn) 1997年古坎和阿卡爾 2020。阿卡爾等人， 2020年。普拉和柴可珀達(dá) 2020）模擬 地震引起的變形對(duì)框架體系的作用?？珊埠? 貝冉 斯 (1964)采用等效剪切梁的理念擴(kuò)展到連續(xù)剪切和彎曲梁的組合。 黑布瑞去和斯塔福德史密斯（ 1973）所界定連續(xù)的結(jié)構(gòu)模型（以下簡(jiǎn)稱 HS73），是用一個(gè)四階偏微分方程（ PDE）來(lái)解決高層剪力墻框架模型， 雖然連續(xù)介質(zhì)模型的理論應(yīng)用建立在簡(jiǎn)要討論上，其實(shí)際執(zhí)行情況是相當(dāng)有限，因?yàn)榈刃澢鷾y(cè)定和剪剛度測(cè)定，代表的實(shí)際離散系 統(tǒng)橫向剛度變化在文獻(xiàn)里沒有得到充分處理。 這一缺陷也限制了，因?yàn)槌鰪椥詷O限的非線性行為的連續(xù)模型的有效利用，連續(xù)模型是取決于在后階段 EI和 GA的變化。 本文的重點(diǎn)是橫向剛度連續(xù)模型的定義。 EI和 GA在離散系統(tǒng)中的定義，是邊界條件下離散系統(tǒng)的變化模型的解析表達(dá)式。 該 HS73 模型作為基礎(chǔ)連續(xù)模型，是因?yàn)樗憩F(xiàn)了純彎曲和剪切行為，能代表結(jié)構(gòu)反應(yīng)的能力。建議的解析表達(dá)式是通過(guò)比較在第一個(gè)模式兼容加載模式下的，連續(xù)模型和實(shí)際離散系統(tǒng)的變形模式。 在 EI和 GA測(cè)定的改善，在結(jié)合 了第二個(gè)過(guò)程的極限狀態(tài)分析的基礎(chǔ)上，描述了結(jié) 構(gòu)承載超出其彈性極限后的整體能力。說(shuō)明案例研究表明，連續(xù)模型，使用時(shí)與所建議的方法一起，可以成為線性和非線性靜力分析的有用工具。 2 連續(xù)模型的特點(diǎn) 該 HS73模型是由彎曲和剪切梁組成，來(lái)定義彎曲（ EI）及剪切（ GA）剛度的，從而確定整體剛度橫向剛度。主要的模型參數(shù) EI和 GA有關(guān)，通過(guò)彼此的（公式 1）系數(shù)α相互聯(lián)系。 以 α趨于無(wú)窮模型將展出純剪切變形而 α= 0表示純彎曲變形。 注意的事，必須查明離散建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彎曲和剪切，因?yàn)檫B續(xù)模型的整體行為是受在 EI和 GA的變化而決定。公式 2 表示在 HS73 的一系列計(jì)算。 變量 Ic 和 H 分別表示的慣性和層高。 Ib1的慣性和由 L1 和 L2，分別確定相對(duì)僵化的總長(zhǎng)度除以 Ib2，梁毗鄰自頂柱（見圖。在 3提到文件）。 公式 2表明， GA（占總數(shù)的橫向剛度剪切組件）是一個(gè)橫向載荷方向框架抗彎剛度的計(jì)算分?jǐn)?shù)。 彎曲部分（ EI）的總剛度計(jì)算或者考慮在剪力墻加載方向 /或不成為一個(gè)框架中其它柱跨度方向的負(fù)荷載。這個(gè)假設(shè)對(duì)雙系統(tǒng)效果非常好。 但是，它可能會(huì)失敗，因?yàn)樗鼤?huì)在抗彎矩框架上沿載荷方向，將柱并到 GA 橫向剛度。事實(shí)上，這種近似將減少整個(gè)抗 彎矩框架到剪力梁，將會(huì)不準(zhǔn)確的描述抗彎矩框架反應(yīng)，除非所有的梁被認(rèn)為是剛性的。就作者的所知，研究使用 HS73 模型不僅詳細(xì)描述了 α的計(jì)算，而且把離散建筑系統(tǒng)作為連續(xù)模型。在大多數(shù)情況下，這些研究不同結(jié)構(gòu)分配過(guò)程，從純彎曲跨越到純剪通用的 α值。這種方法被認(rèn)為是合理的，是代表不同結(jié)構(gòu)理論的行為。 不過(guò)，以上強(qiáng)調(diào)的事實(shí)，即有關(guān)的橫向剛度計(jì)算需要進(jìn)一步調(diào)查，以提高模型的性能，同時(shí)簡(jiǎn)化HS73 實(shí)際抗彎矩框架作為一個(gè)連續(xù)模型。 在這個(gè)意義上說(shuō)，的關(guān)于框架側(cè)向剛度估計(jì)的一些重要研究是值得討論的。這可能是關(guān)于 GA和 EI有用的增強(qiáng) 計(jì)算方法，用于描述連續(xù)系統(tǒng)的總橫向剛度。 3 抗彎矩框架的近似橫向剛度 這里有很多研究關(guān)于抗彎矩框架橫向剛度的測(cè)定。 Muto (1974) 和 Hosseini 和ImagheNaiini (1999) 所提出的方法（以下分別簡(jiǎn)稱 M74和 HI99）基于本文件和他們相對(duì)于 HS73途徑提高了其在描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形。公式 3顯示總橫向剛度 K的 M74，是一根柱在一個(gè)中間樓層的值。 參數(shù) lchIb1， Ib2， L1 和 L2 在公式 2中的具相同涵義。 公式（ 2）是在 HS73 提出的一個(gè) 關(guān)于公式（ 3）的簡(jiǎn)化版本。前者表達(dá)假定頂部柱之間梁的跨度和底部柱之間梁的跨度相同。不過(guò)，公式（ 2）及（ 3）表現(xiàn)出一個(gè)重大的概念區(qū)別： M74 認(rèn)為它為總計(jì)的橫向剛度， HS73同樣地解釋為剪切作用的術(shù)語(yǔ)。 該方法 HI99通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)把抗彎框架的橫向剛度，定義為是由一層樓高的框架的子模板組成。 每個(gè)子模塊表現(xiàn)為原結(jié)構(gòu)的一個(gè)樓層，而且子模塊的柱剛度，由最初的層所有柱的總計(jì)剛度的一半來(lái)計(jì)算。在一個(gè)子模塊的上面的 （ ku ）、比較低的 （ kl ）梁的相對(duì)剛度，由最初層的頂和底部梁的剛度計(jì)算而得來(lái)。樓層總的橫向剛 度在公式 5中由 HI99給出。 參數(shù)架 KC和 h分別表示了柱在子模塊 中的相對(duì)剛性和長(zhǎng)度。第一層總橫向剛度的計(jì)算方法是用較大的那個(gè)剛度值，分配到 kl來(lái)表示固定的基礎(chǔ)條件。 具有類似功能的公式（ 2）及公式（ 3）。由橫向剛度計(jì)算的總橫向剛度，它表現(xiàn)出一種更類似于 M74的理論框架。 上面介紹的討論表明，這兩個(gè) M74和 HI99考慮橫向剛度從第一層到固定基地邊界的變化。但是，他們忽視了在頂層自由端的條件。由于事實(shí)上，舒爾茨（ 1992）指出，建筑物的橫向剛度沿高度變化可能發(fā)生在邊界層。根據(jù)上述情況， 舒爾茨（ 1992）的邊界層定 義不僅包括地面和頂層也包括第二層。 雖然舒爾茨（ 1992）為某些特定情況下提出了邊界層的修正系數(shù)。他不用一般表達(dá)式來(lái)計(jì)算邊界層上剛度的變化。 參 考 文 獻(xiàn) S, Yazgan U, G252。lkan P (2020) Drift estimates in frame buildings subjected to nearfault ground motions. J Struct Eng ASCE 131(7):1014–1024 Society of Civil Engineers (ASCE) (2020) Seismic rehabilitation of existing buildings: ASCE standard, report no. ASCE/SEI 4106. Reston, Virginia Technology Council (ATC) (2020) FEMA440 Improvement of nonlinear static seismic analysis procedures, ATC55 project report. prepared by the Applied technology Council for the Federal Emergency Management Agency, Washington, DC. JA (1968) Dynamic characteristics of multistory buildings. J Struct Div ASCE 94(2):377–402 B, Pinho R, Crowley H (2020) Simpli?ed pushoverbased vulnerability analysis for largescale assessment of RC buildings. Eng Struct 30:804–820
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