【摘 要】
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随着国民经济的高速发展,高层及超高层建筑结构在各大城市中不断涌现。同时我国又是一个多地震国家,而且目前处于地震高发期,因而研究超高层建筑的基于性能的抗震设计具有重
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随着国民经济的高速发展,高层及超高层建筑结构在各大城市中不断涌现。同时我国又是一个多地震国家,而且目前处于地震高发期,因而研究超高层建筑的基于性能的抗震设计具有重要的意义。本文结合某高层钢结构的Benchmark模型,研究了无控结构和考虑粘滞阻尼器失效影响的结构地震易损性,主要从以下三个方面展开论述:(1)利用OpenSees有限元软件建立了某高层钢结构的Benchmark模型,分析了该结构的动力特性。详细介绍了OpenSees的二次开发功能和材料库内容,并且完成了对该软件的二次开发。论述了同一楼层阻尼器布置对结构损伤的影响,得出了阻尼器布置会加剧结构局部弯曲变形的结论。(2)在一般的建筑结构中,采用的结构损伤指标为层间位移角(ISD)或者层间屈服强度系数等。但是针对超高层建筑,由于整体弯曲变形占结构变形的较大部分,所以传统的损伤指标不能准确描述结构的真实损伤。针对上述情况,本文采用了受力层间位移角(ISPT)作为结构损伤的性态指标,受力层间位移角描述了层间位移角在去除了底层结构的转动引起的上层结构的刚性转动,以及整体弯曲变形这两部分对结构无害的变形。通过对已建立的高层结构模型分别以层间位移角和受力层间位移角为损伤指标,计算结构的地震易损性证明了受力层间位移角更适合作为高层建筑的损伤指标。同时本文还考虑了当结构进入弹塑性状态后,各个楼层的破坏对结构整体破坏的贡献大小,证明了在结构进入弹塑性状态后,需要考虑各个楼层损伤对结构整体损伤的影响。(3)在一般的受控结构中,粘滞阻尼器的设计都是按照当地的设防水准进行设计的,但是粘滞阻尼器在承受超过设计水准地震动作用下的情况往往是被忽略的,本文着重研究了粘滞阻尼器在特大地震作用下的力学模型,考虑了粘滞阻尼器发生破坏后对结构损伤的影响,最后得出了粘滞阻尼器的失效可能加剧结构损伤的结论。
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