冲击荷载下吊脚楼建筑结构模型研究

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1、文章编号:1001-7445(2014)04-0709-07冲击荷载下吊脚楼建筑结构模型研究薛建阳，戚亮杰，罗峥，卢俊凡，王迪涛，李海博(西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055)摘要:为研究吊脚楼结构在水平冲击荷载作用下的结构动力反应，制作一个4层竹皮框架模型，在进行模型加载时，考虑结构在竖向静荷载和水平冲击作用下的加速度响应。采用有限元软件ABAQUS对结构模型进行模拟，通过计算结果对结构进行优化，验证此种吊脚楼结构在冲击荷载下的坚固性。结果表明:在静力作用下，结构平动位移从上到下依次减小并趋于均匀，在

2、碰撞过程中结构下部应力增大，应力变化区域主要集中在底层和二层的柱子及斜撑上，结构整体不会发生坍塌现象。关键词:吊脚楼结构;冲击荷载;有限元分析;加速度中图分类号:TU366;TU312文献标识码:AModelstudyonimpactloadofDiaojiaoloustructureXUEJian-yang，QILiang-jie，LUOZheng，LUJun-fan，WANGDi-tao，LIHai-bo(CollegeofCivilEngineering，Xi'anUniversityofArchitectur

3、eandTechnology，Xi'an710055，China)Abstract:Afour-layerframeworkmodelofbambooskinswasmadetostudythehorizontaldynamicresponseofDiaojiaoloustructuresunderimpactload．Theaccelerationresponsesofthestructureun-derverticalstaticloadaswellashorizontalimpactwasconsidered．

4、ThemodelwassimulatedusingthefiniteelementsoftwareABAQUS，andthestructurewasoptimizedaccordingtothecalculatedre-sults．ThesturdinessoftheDiaojiaoloustructurewasverifiedundertheimpactload．Theresultsshowthatunderthestaticloadings，thetranslationaldisplacementisreduce

5、dfromtoptobottominturnandtendstobemoreuniform，thestressatthebottomofthestructureisincreasedintheprocessofcollision，andthestressareaaremainlyconcentratedonthecolumnandbraceofgroundfloorandsecondfloor．Theoverallcollapseofstructurewillnotoccur．Keywords:Diaojiaolou

6、structure;impactload;finiteelementanalysis;acceleration泥石流是西部山区一种突发性自然灾害，具有发生突然、历时短暂、来势凶猛、大冲大淤、破坏力极强的特点［1］。由于我国西部山区地形地貌特征的影响，出现泥石流、滑坡等地质灾害的频率很高。吊脚楼结构作为抵御泥石流的一道防线，对保证人们的生命财产安全起到了重大的作用，因此，准确地了解在泥石流冲击力作用下吊脚楼结构的破坏形态，如何提高吊脚楼建筑抵抗这些地质灾害的能力，是工程师们应该想方设法去解决的问题。但在实地测量吊脚楼结

7、构在受到泥石流冲击时所受动荷载及加速度响应的难度较大，因此制作一个4层的吊脚楼框架结构模型模拟实际吊脚楼结构，用以抵抗一个3kg质量球的冲击，其中质量球模拟泥石流与山体滑坡。模型具有4个楼面(含顶层屋面)，模型采用不同厚度的本色侧压双层复压竹皮制作。将结构模型固定于330mm×330mm的正方形底板上，模型底部使用502胶水与底板连接，模拟吊脚楼结构收稿日期:2014-01-21;修订日期:2014-05-21基金项目:国家级大学生创新创业训练计划项目(201210703010)通讯作者:薛建阳(1970-)，男，河

8、南洛阳人，西安建筑科技大学教授，博士;E-mail:jianyang_xue@163．com。710广西大学学报:自然科学版第39卷与山体斜坡的连接，使用连接螺栓将模型底板固定在钢底座上。采用在吊脚楼模型上施加竖向静载和水平冲击荷载的方式测试模型的刚度和加速度反应［2］。模型顶层和二、三层分别施加50kg和2.5kg的竖向静荷载，水平冲击荷载由