平面不对称消能结构基于性能抗震设计方法探究

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1、平面不对称消能结构基于性能抗震设计方法探究　　摘要：本文主要针对平面不对称结构在地震中的振动特点，在乔普拉模态推覆分析的理论基础上，对结构进行推覆分析，考虑到不对称结构扭转振型及高阶振型对地震反应的贡献，选择主要的几阶模态进行推覆分析得到各阶模态的推覆曲线，而后利用能力谱法计算各阶模态地震反应，通过SRSS组合方法计算结构总体反应，并把这种方法运用到附加粘弹性阻尼器消能结构中，最后通过非线性动力分析验证该方法的精度。通过算例计算分析表明，本文提出的平面不对称消能结构基于性能的抗震设计方法研究是可行的，并且与非线性动力分析得出的平均结果吻合良好。关键词：平面

2、不对称结构；能力谱法；pushover分析；粘弹性阻尼器中图分类号：TU352.1文献标识码：ATheoryandMethodofPerformanceBasedSeismicDesignforunsymmetric-planbuildingswithviscoelasticdampersAbstract:Accordingtothevibrationcharacteristicsofplanasymmetricstructuresintheearthquake,onthebasisoftheoryofChopra12modalpushoveranalys

3、is,takingpushoveranalysistothestructure,takingintoaccountthecontributionofasymmetricstructuretorsionmodeandhighermodesontheseismicresponse,choosingseveralmodaltotakepushoveranalysisandgetthepushovercurveofeachmodal,thenusingthecapacity-spectrummethodtocalculatethemodalseismicrespo

4、nseofstructure,calculationofoverallreactionbySRSSmethod,andthismethodisappliedtotheadditionalviscoelasticdamperenergydissipationstructure,thenonlineardynamicanalysisisrunningtoverifytheaccuracyofthismethod.Throughanexampleanalysisshowsthatthisperformance-basedseismicdesignmethodis

5、feasibleandthenonlineardynamicanalysisresultsareingoodagreementwithit.Keywords:unsymmetric-plan;capacityspectrummethod;pushoveranalysis;viscoelasticdampers引言12平面不对称高层建筑结构的质心和刚心不重合，在地震作用下，结构会产生较大的扭转变形，在某些情况下甚至成为导致建筑破坏的主要因素。基于性能的抗震设计方法通过对不同地震水平下规定建筑物需要达到的不同的性能水准，使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多

6、重目标过渡，更加的灵活和经济。结构控制体系是在结构中附加耗能装置，耗能装置与结构一起振动，消耗输入结构的能量，改“抗”为“消”，减小结构的振动，从而避免或减少结构的损伤破坏。把基于性能的抗震设计思想与消能减震技术结合起来，同时既能发挥消能减震技术的优点，又能满足业主对建筑结构性能的具体要求。本文主要针对平面不对称结构在地震中的振动特点，在乔普拉平面不对称结构模态推覆分析的理论[1]基础上，通过能力谱法分别计算各阶模态的地震反应，最后通过组合得到结构总体反应，把该方法运用到附加消能装置的结构中，对消能结构来说，在推覆分析中考虑阻尼器附加刚度的影响，在运用能力

7、谱法的计算中考虑阻尼器附加阻尼的影响。1消能减震结构性能目标结构抗震设计的性能目标是在某一地震作用水平下而期望达到的性能水平，是地震水平和性能水平结合的产物。地震风险水平就是结构在未来可能遭遇到的地震作用的大小，结构的性能水平表示结构在地震作用下有限程度的破坏，包括结构和非结构构件破坏，可用层间位移角作为性能水平的量化指标。12我国抗震设计规范[2](GB50011)提出的“两阶段设计，三水准设防”的目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”，其对应的基本抗震设防性能目标如下：（1）发生常遇地震时，建筑物没有或遭受轻微破坏，但不影响其使用；（2）在中震时，建

8、筑物发生中等破坏，但在维修后可以继续使用；（3）在罕遇地震时，建筑