常云倩 婁汝偉
摘要:本文主要是選用了15條地震記錄,這些地震記錄都是關(guān)于在地震時,中心建筑物的鋼架如何損壞以及損壞的程度大小的,并且通過有限元這款A(yù)BAQUS軟件進行測算,重點是圍繞鋼架其中的主要鋼筋混凝土的最為核心筒的結(jié)構(gòu),著力分析在強烈地震之下對范圍內(nèi)的破壞程度,在分析過程中主要是看鋼結(jié)構(gòu)是否在強震下變形,通過解析查看結(jié)構(gòu)在地震過程中的破壞次序以及破壞的主要機理,同時我們將采用增強動力等綜合的分析方法,以鋼框架的主要鋼筋混凝土的核心筒為重點,全面加強強烈地震下的性能綜合分析。
關(guān)鍵詞:鋼框架一鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu);破壞機理
中圖分類號:TU398.9文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1674-3024(2017)08-0140-01
1.數(shù)據(jù)及模型分析
1.1計算模型。緊密圍繞本文主題,我們主要選取了三十層的鋼框架作為計算的主要模型,重點對鋼筋混凝土為核心筒的結(jié)構(gòu)辦公樓進行研究分析,基本數(shù)據(jù)為鋼構(gòu)架的高度為120米,高度為41米,在總體平面尺寸的設(shè)計上為24米乘以24米,同時每邊設(shè)置三個跨度,而且從樓層層面的活動負荷初步選取為2.0kN/m,其中框架梁線的數(shù)值負荷范圍主要選取4.0kN/m作為設(shè)定數(shù)值,從總體模型設(shè)計來看,我們在主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸應(yīng)用上,多與國家標(biāo)準(zhǔn)辦公室區(qū)域建筑一致。那么,我們在計算模型設(shè)置上,主要的鋼框架采取的是Q345,其中在結(jié)構(gòu)中的核心筒的混凝土主要強度值為C40,而從它的雙層以及雙向的配備鋼筋看,其樓層板材所使用的鋼筋水泥的強度等級設(shè)定為C30,它的厚度為200inrn。從使用年限看大致為50年,同時抗震強度設(shè)置防裂為八度。并對這一辦公樓進行分類場地建設(shè),其中設(shè)計地震分組為第一組。在建設(shè)時,可以采用先進的技術(shù)將這一建筑的三維結(jié)構(gòu)進行構(gòu)造出來,這樣不僅可以更加全面而理想的對該建筑進行構(gòu)造,還能夠在對著這種三維結(jié)構(gòu)進行試探性研究,以此來減少不必要的損失。
1.2材料基本結(jié)構(gòu)的主要關(guān)系。一般情況下,我們在鋼材使用和設(shè)計上,主要是采取以雙線性為重點的隨動硬化設(shè)計模型,通過綜合考慮包辛格的主要效應(yīng),我們在循環(huán)優(yōu)化設(shè)計的過程中,主要是重在測量無剛度情況下的主要退化,同時在我們使用混凝土中,主要是采取彈塑性的損傷模型,通常情況下,我們分析此項模型,直觀的可以看到混凝土材料的主要拉壓強度差異化還是比較強的,另外從主要屬性看,在使用的剛度以及強度的退化,同時在拉壓的主要循環(huán)裂度上看,閉合呈現(xiàn)的剛度效果也不同。
1.3在地震波方面的主要選擇。本文主要是選取了美國的加利福尼亞大學(xué)大學(xué),以及美國著名的太平洋的地震研究中心的主要統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及記錄。其中所選取的主要涉及到地震范圍的記錄,我們所設(shè)計模式,主要是所在設(shè)計的II類場地土,同時與相關(guān)數(shù)據(jù)中主要涉及場地土地的重點剪切波速數(shù)值為360,750m/s非常相近,在我們在選擇數(shù)據(jù)時,盡量要減少選擇同此地震中所統(tǒng)計的相關(guān)記錄,應(yīng)該按照地震中涉及到的速度記錄,盡量選擇能夠反應(yīng)特征性周期,特別是結(jié)構(gòu)中第一個周期內(nèi)所涉及的雙重目標(biāo)指標(biāo)波段,最大限度地使實際發(fā)生地震時的波
段反應(yīng)圖譜與較為規(guī)范的放映圖譜程度較好的部分。
2.對計算結(jié)果的主要分析
2.1結(jié)構(gòu)變形分析。對于地震記錄來說,在記錄的數(shù)據(jù)里面會有E1Centro波,Tatt波以及Koeaeh波,在我們實際測試中,我們的幾類峰值的加速度分別為4,8,12m/s時。在這種特定條件下,我們的主要建筑材料主要集中在頂層,隨之就會帶來與之相應(yīng)的位移時程,其中在樓層位移方面主要包絡(luò)圖以及層間相關(guān)位移包絡(luò)圖。在我們實際的研究測算的過程中,特別是在相應(yīng)的條件下,我們可以根據(jù)測算羅列出相關(guān)三個波段作用下的最大位移以及層位位移數(shù)據(jù)。通過綜合測算,我們可以在頂層位移的同時,對相關(guān)的過程曲線進行綜合分析。另外,在相同的地震波段的綜合作用之下,雖然在我們綜合統(tǒng)計下的加速峰值有所不同,在統(tǒng)計數(shù)據(jù)上也不同,但是在我們結(jié)構(gòu)的頂層最大位移基本的達到時間是比較相似的。
2.2結(jié)構(gòu)主要破壞性分析。在綜合測算中,主要是在E1Centro、Taft,以及Kocaeli三種波的共同作用之下產(chǎn)生的,在統(tǒng)計過程中,我們從數(shù)值當(dāng)口在4m/s以及a-12m/s時,其中的結(jié)構(gòu)性破壞的主要順序,以及破壞情況則有不同的顯現(xiàn)。一般來看,當(dāng)a-4m/s時,我們看到在外鋼框架仍然保持彈性,其中混凝土核心筒首先是出現(xiàn)連梁開裂,然后就會出現(xiàn)v方向的墻體底部拉壓開裂,最終形成水平裂縫;當(dāng)a-12m/s時,我們可以看到在Taft波的綜合作用下,結(jié)構(gòu)破壞相對比較輕.然后在E1Centro以及Kocaeli波的共同作用下,鋼筋混凝土核心筒破壞的非常嚴(yán)重。結(jié)構(gòu)的破壞順序為連梁一核心筒剪力墻一鋼框架。核心筒剪力墻的破壞首先是v方向的墻體拉壓開裂,首先是形成水平裂縫;然后是才是形成縱向裂紋,而且對于縱向裂紋來說,它的產(chǎn)生與水平裂縫有關(guān),地震對建筑的折角處造成了水平位移,這種位移也是由鋼架受力不均所造成的,當(dāng)水平發(fā)生位移之后,折角的鋼架連接會對水平方向產(chǎn)生拉扯,如果拉扯力度不夠,就是抗震能力不強,很容易就造成了縱向裂紋。
3.結(jié)束語
總之,在研究過程中,我們可以總結(jié)出一些數(shù)據(jù)結(jié)論,也可以發(fā)現(xiàn)一些問題:一是在測試中我們發(fā)現(xiàn),地震中在加速度峰值非常高的強震作用之下,因為在混凝土核心筒被非常嚴(yán)重的破壞之下,會導(dǎo)我們在結(jié)構(gòu)層的位移曲線上,快速由彎剪型向剪切型轉(zhuǎn)變,并快速分化。二是在以鋼框架為重點鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)部分,一旦在非常強烈地震的作用下,破壞的先后順序主要是,首先是混凝土連梁,其次是混凝土核心筒,最后是鋼框架。三是根據(jù)增量動力分析結(jié)果確立了鋼框架一混凝土核心筒結(jié)構(gòu)在強震下的性能目標(biāo),劃分為3類:生命安全(sL),不倒塌(CP),倒塌,整體失效(GI).并結(jié)合結(jié)構(gòu)的破壞機制對性能目標(biāo)進行了說明。四是雖然確定了以鋼框架為重點混凝土核心筒結(jié)構(gòu),那么在強震下的性能目標(biāo),但需對性能目標(biāo)做可靠度分析。