大型混凝土储液罐考虑穹顶效应的动力响应研究

简化力学模型是大型储罐抗震设计的重要依据。在以往的研究中,对于大型储罐的简化模型多不考虑穹顶对结构体系动力响应的影响。该文推导了考虑穹顶作用的简化模型,对某30万方的混凝土储罐进行了数值计算,并与Housner模型进行对比,给出了动水压力的截断位置;使用振型分解法对高阶振型进行解耦,验证了高阶振型对储罐结构动力响应的影响;对比了考虑穹顶作用的简化力学模型与忽略穹顶作用的简化力学模型的储罐结构动力响应。研究表明:动水压力至少在第三项截断,形函数采用第二阶悬臂梁振型,并至少叠加一阶振型时,可保证结构的计算精度,忽略穹顶的作用会高估结构的基底剪力和倾覆力矩。

基于能力谱的弯剪复合型金属阻尼器加固既有混凝土框架性能化抗震设计方法

随着近年来中国对建筑结构的抗震性能要求不断提高,既有混凝土框架难以满足多水准抗震性能标准的要求,采用金属阻尼器加固既有混凝土框架可显著提高其抗震性能,有利于满足现有抗震性能目标,然而目前对于相应的的性能化抗震设计方法研究尚不充分。该文提出了基于能力谱的金属阻尼器加固既有混凝土框架抗震性能化设计方法,为了实现不同烈度地震下的多性能水准目标,采用具有多阶屈服特征的弯剪复合型金属阻尼器。基于对既有混凝土框架的静力推覆分析,将框架的推覆曲线转化为等效的双折线能力谱,设定加固后结构在多遇、设防和罕遇地震下的层间位移角性能目标,确定结构能力谱曲线和需求谱曲线的交点。考虑金属阻尼器进入屈服阶段后的附加阻尼比,计算出结构在不同烈度地震下的等效阻尼比,根据性能点计算出金属阻尼器剪切和弯曲芯板的屈服承载力。基于上述设计方法对4层、6层和9层既有混凝土框架进行加固,通过OpenSees软件建立弹塑性分析模型,并通过试验结果验证了模型的准确性,通过时程分析结果表明了加固后的结构满足预定的性能目标,证明了提出的设计方法的可靠性和有效性。该文研究成果将为金属阻尼器加固既有混凝土框架的抗震设计提供理论依据。