近场地震动对软钢防屈曲支撑加固结构的易损性影响分析

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当前大部分消能减震结构分析,都仅对消能部件建立非线性模型,而对被加固的旧有结构建立线弹性模型。这样的分析模式无法考虑在大震影响下旧有结构仍然可能遭受的地震损伤。因此,本文针对一个软钢防屈曲支撑(BRB)加固结构工程实例,对旧有结构和消能原件均建立了非线性模型,以更为真实地反应加固结构的非线性动力响应。同时,现有的研究表明:近、远场地震对钢筋混凝土结构的非线性动力响应存在明显的影响差异。而消能减震设计,使得被加固钢筋混凝土结构的非线性动力特征变得更为复杂,为了充分了解BRB加固结构在近、远场地震分别作用下的非线性动力响应特征差异,本文基于增量动力分析(IDA)对其做了以下的进一步研究:①分别介绍了BRB加固结构的构造、耗能原理、刚度增强原理和防屈曲支撑结构体系的基本特性。②选取一个钢筋混凝土旧有框架仓储结构实例,基于日本隔震结构协会建议的标准计算流程,确定了防屈曲支撑钢芯各部分构造参数及轴向刚度。③利用非线性有限元分析程序Zues-NL针对上述算例,建立了旧有结构基于纤维梁单元的非线性钢筋混凝土分析模型,并借助非线性连接单元,建立了软钢阻尼器模型。形成完整的BRB加固结构非线性分析模型。④基于ATC-63提供的近、远场地震记录,对BRB加固结构进行了IDA动力分析,通过IDA曲线的位置差异及分位数统计结果,基本反映了近、远场地震动频谱特征对BRB加固结构易损性的影响。上述研究的分析结论,可以为BRB实际加固工程的耗能构件设计及地震危险性分析提供参考和依据。
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