地震作用下钢框架落层倒塌效应模拟分析

作     者：郭金龙 蔡健 陈庆军 GUO Jin-long;CAI Jian;CHEN Qing-jun

作者机构：华南理工大学土木与交通学院广州510641 亚热带建筑科学国家重点试验室广州510641 

基　　金：国家自然科学基金项目(51578246) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2014ZZ0026) 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室自主研究课题项目(2013ZC19 x2d1c7130210) 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2016年第33卷第6期

页      码：171-179页

摘      要：为了研究地震作用下钢框架结构的落层倒塌效应,根据相关文献提供的9层钢框架模型,利用非线性显式动力有限元程序LS-DYNA分析其在地震作用下的结构响应,同时模拟相关文献中的振动台结构倒塌试验,分析结果同文献对比较为吻合,验证了模型的合理性。对该钢框架在强震作用下的倒塌效应进行仿真,分析表明强震作用下首先由于结构中部薄弱层层间位移角发展达到1/10并持续增大,发生落层倒塌,上部楼层碰撞作用于下部楼层,使下部相邻楼层柱轴力突增,加剧该层P-?效应,导致下层倒塌;此外第1层层间位移角亦发展达到1/10并持续增大,继而导致钢框架整体发生连续倒塌破坏。分析了落层倒塌碰撞作用下,薄弱层相邻下层柱总轴力变化规律,其动力放大系数可能大于规范取值。加强薄弱层抗侧刚度可有效防止钢框架发生倒塌破坏;合理设计的钢框架结构当薄弱层层间位移角超过规范限值但未出现持续增大现象时,不出现倒塌破坏。

主 题 词：地震作用 钢框架 落层倒塌 薄弱层 动力放大系数 

学科分类：08[工学] 081402[081402] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.6052/j.issn.1000-4750.2014.11.0924

馆 藏 号：203168089...