地震作用下相邻结构间的碰撞研究

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结构碰撞是指地震作用下相邻结构之间的侧向撞击。由于相邻结构动力性能的差异导致地震时的非同步振动,当结构间的防震缝宽度无法满足这种地震振动状态的要求时,结构碰撞就会产生。已有的世界主要城市地震灾害调查结果表明,结构碰撞是导致结构破坏甚至倒塌的主要原因之一。 自从1985年Mexico City地震后,有关相邻结构之间的结构碰撞问题引起了世界各国学术界和工程界的广泛关注。但是,有关这项课题的研究在国内较少,因此,对这项课题在我国展开广泛而深入的研究具有重要的理论研究意义和工程应用价值。 本文围绕该课题主要做了以下几个方面的工作: 1、在广泛阅读国内外文献的基础上,对相邻结构地震碰撞破坏的震害、碰撞破坏的类型以及国内外关于碰撞问题的研究现状进行了简要的回顾和总结。 2、回顾并评价了现有相邻结构间的地震碰撞问题研究方法,重点介绍了Hertz-damp碰撞理论,从而结合DRAIN 2DX程序确定简化的Hertz-damp碰撞模型中的各参数并将其在程序中实现。 3、利用简化的Hertz-damp碰撞模型对相邻结构间的地震碰撞进行数值模拟,分别研究了:碰撞对等高相邻结构和主裙楼结构地震响应的影响;伸缩缝间隙、周期比、质量比和楼层差等因素对碰撞效应的影响。 4、概括了结构控制的方法以及减小和避免相邻结构碰撞破坏的措施。研究了刚性结构(钢筋混凝土连系梁)连接对相邻结构地震响应的影响,提出相关建议。 5、分析比较了由ABS、SRSS和DDC准则计算所得的相邻结构间的间距和我国《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001中规定的相邻结构间的最小间距,并与时程分析结果进行比较,从而对我国《建筑抗震设计规范》中关于相邻结构间防震缝宽度的规定进行探讨。
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