中美欧建筑非结构构件抗震设计与后锚固研究

发布时间：2020-06-20 15:42

【摘要】：随着经济的发展,在建筑投资中,非结构构件的成本所占比重越来越大。地震时非结构构件破坏造成的人员伤亡和巨大财产损失,让科研人员对非结构构件抗震研究有了更多的关注。首先,本文通过阅读大量文献、搜集各国相关规范和行业资料等,对比分析中国、美国、欧洲在非结构构件抗震设计理念、设计方法等方面的差异;运用实例分析的方法对比各国等效侧力法的不同系数取值的非结构构件设计地震力。其次,梳理总结各国对非结构构件后锚固抗震的设计要求及设计方法,对比各国规范中设计方法的异同,并进一步介绍各国抗震锚栓的抗震承载力验证体系及锚栓分级情况。最后,采用数值模拟的方法,使用SAP2000软件对四层框架和十五层框剪结构进行弹塑性分析,获得相应地震波下各楼层的加速度反应时程曲线。将楼层加速度作为输入荷载,研究减震异型收边对吊顶的抗震性能影响;同时以柔性和刚性悬臂杆为例,研究刚度对非结构构件地震响应的影响。本文得到以下结论:(1)中、美、欧对非结构构件进行抗震设计时,各国采用等效侧力法计算出的水平地震力结果差异较大,个别构件设计值差距达8倍左右。(2)我国非结构构件后锚固相关规范未考虑对锚栓的位移限制,这对要求较高的场合锚栓选用造成困难。(3)楼层加速度随楼面高度提高而增大,顶层楼面加速度约为底层楼面加速度的2~4倍,不同地震波下同一楼层的楼面加速度也有较大的差异。(4)使用减震异型收边的吊顶,加速度和位移反应时程曲线的峰值有明显降低,表明减震异型收边可以有效提高吊顶的抗震性能。(5)悬臂杆的加速度峰值随楼层升高而增大,顶层悬臂杆的地震力设计值约为底层的4~5倍。0.3m的刚性悬臂杆,自振周期与建筑物的自振周期差异很大,对应的加速度峰值也较小,约为同楼层柔性悬臂杆地震加速度峰值的0.01,设计时有必要区分构件为刚性或是柔性。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU352.11
【图文】：

非结构构件,芦山,填充墙,吊顶

华中科技大学硕士学位论文013 年芦山地震中，多家医疗机构出现填充墙破坏、医疗设备破坏、吊顶坠落、柜倾倒等非结构性破坏，不仅导致人员受伤，而且对震后的医疗救灾也造成不响，无法正常发挥其医疗作用[8]，破坏情况如图 1-1 所示。（a）汶川地震填充墙破坏（b）芦山地震门诊楼吊顶破坏

弹性反应

图 2-3 弹性反应谱曲线周期的设计光谱响应加速度参数，SD1为 1 秒期间的设计光谱结构的基本周期，T0= 0.2 SD1/ SDS，TS= SD1/ SDS，TL为长周欧洲抗震规范设计反应谱范中，弹性反应谱与设计反应谱不同。欧洲规范的弹性反应比以及场地类别等因素，同时，根据面波震级的大小，将弹类。弹性反应谱曲线如图 2-4 所示。

【参考文献】