预应力混凝土转换桁架结构地震响应分析

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1、崔晓明等：预应力混凝土转换桁架结构地震响应分析93DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．01．032预应力混凝土转换桁架结构地震响应分析崔晓明，苑志宇，陈云孟(1．黑龙江建筑职业技术学院。哈尔滨150025；2．哈尔滨铁路房建置业集团有限公司。哈尔滨1500063．哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院．哈尔滨150001)【摘要】本章在依据实际工程背景建立合理的有限元模型的基础上，首先利用我国建筑抗震设计规范的振型分解反应谱法对结构进行水平和竖向的地震作用计算；之后作为补充计算，选择了合适的地震动记录并通过有

2、限元软件Sp2000进行建模分析，得到了地震作用下预应力混凝土转换桁架结构的动力时程响应。【关键词】预应力混凝土转换桁架；振型分解反应谱法；动力时程响应【中图分类号】TU311．3【文献标识码】B【文章编号】1001—6864{2015)O1—0093—031工程概况本工程为大庆铁人王进喜纪念馆一层平面矩形部分轴线尺寸为112．95m×72．94m，六层平面矩形部分轴线尺寸为42．38m×72．94m。一层设置跨度为30m的多功能报告厅，采用预应力井字梁结构，两侧展厅跨度均在18m以上，采用预应力混凝土梁，中间展厅采用预应力混

3、凝土空心板。图纸N轴线与P轴线框架中间部分由于跨度达30m，采用不同混凝土结构，图1桁架结构布置图则裂缝难以满足规范要求，因此，该部分考虑采用大跨度预应力混凝土转换桁架结构体系，桁架高4．5m，计算。选取重要杆件的内力和控制点位移作为指标，混凝土强度等级CA0，预应力筋采用低松弛Os15。2钢考察结构的地震响应。具体杆件、节点编号如图3、图绞线，非预应力纵向钢筋采用HRB400级钢筋。本工4所示。程原设计采用PKPM系列软件进行建模分析计算，使2．1基本参数的确定用PKPM系列软件中的PMCAD模块建立结构整楼模该工程项目结构

4、设计使用年限为100年，根据建型，见图2。筑结构体系、建筑高度和《建筑抗震设计规范》规定，2结构振型分解反应谱分析建筑物重要性类别为一类。利用振型分解反应谱法对结构进行了地震作用2．2地震反应谱计算与分析(2)基于试验与有限元数据，建立了预应力—9lI．CFRP布加固低强度混凝土负载梁斜截面受剪承载力[4]LessJM，WinistorferAU，MeierU．ExternalprestressedcarbonfiberreinforcedpolymerstrapsforshearenhancementofCompos·设计公

5、式，利用公式对加固梁斜截面受剪承载力进行iresforConstruction，2002，(12)：249—265．计算，计算值与有限元分析值吻合较好。[5]KHALIFAA，NANNIA．Rehabilitationofrectangularsimplysup·portedRCbeamswithsheardeficienciesusingCFRP[J]．Con—struetionandBuildingMaterials，2002，16(3)：135—146．参考文献[6]周毅雷，陈忠范．外包环形碳纤维布加固钢筋混凝土梁的受剪

6、[1]程东辉，易亚敏，王天峰．碳纤维布加固混凝土连续梁塑性性承载力试验研究[J]．特种结构，2004，21(4)：62—65．能试验及有限元分析[J]．中国铁道科学，2011，32(3)：27—[7]程东辉，荣威，周威．预应力CFRP布加固负载混凝土梁受剪32．性能试验[J]．哈尔滨工业大学学报，2011，43(12)：143[2]张玉成，胡海英．碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗剪承载力研究—148．[J]．湖南科技大学学报(自然科学版)，2006，21(1)：36—41．[收稿日期]2014—09—10[3]TomNorris，H

7、amidSaadatmanesh，MohammadR．Ehsani．Shear[作者简介]程东辉(1971一)，男，哈尔滨人．工学博士，教授andFlexuralStrengtheningofR／CBeamswithCarbonFiber从事预应力混凝土结构、工程加固的研究。Sheets．JournalofStructureEngineering[J]．1997，123(7)：903低温建筑技术2015年第1期(总第199期)表3模型的前15阶模态阶自振周期自振频率阶自振周期自振频率阶自振周期自振频率数／s／Hz数／s／Hz数

8、／s／Hz图2原结构空间模型3结构SAP2000有限元计算分析结构梁，柱及其他主要杆件采用程序中框架梁单元进行模拟，模型中的框架梁柱节点采用固结，框架L1柱底部与基础的约束采用固接，建立模型如图6所示。图3桁架各杆件编号．一1一l一，l、I、952610／＼／／7＼Z『731