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1、不规则体型高层钢结构模拟地震振动台试验研究第30卷第11期2008年11月北京科技大学学报1)北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083 2)中国建筑科学研究院,北京1000133)广州市市政工程设计研究院,广州510060摘 要 为研究高柱支承框架结构的抗震性能,对一V形支撑立面不规则体型高层钢框架结构进行了1/12整体模型模拟地震振动台试验,以主要结构动力特性、基底反力、柱底反力为控制目标制作模型并测试了其振型、阻尼比及其在7度多遇、7度基本、7度罕遇烈度地震作用下的加速度和位移反应.模型总高4165m,总质量5912t,模拟地震波采用了ElCentro波和人工波.试验中结构
2、表现出明显的扭转效应,悬挑部分的位移反应较大;地震波三向输入时,扭转反应比单向输入时大.根据试验结果和相似理论,推导、分析了原型结构的地震反应,并对原型结构薄弱环节的抗震设计提出了建议.关键词 高层钢结构;振动台试验;地震反应;阻尼比;不规则体型分类号 TU317+11Shakingtabletestofahigh2risesteelZHANGJubing1),MUZaigen1),SUNJie1,2),DENGO2)1)SchoolofCivilandEnvironmental,ofBeijing,Beijing100083,China————————————————————————
3、———————————————————————2)ChinaAcademy,,3)Guangzhou&Institute,Guangzhou510060,ChinaABSTRACT Intostudytheaseismicperformanceoflong2strut2bracedsteelframes,ashakingtabletestwascarriedoutforaverticalirregularhigh2risesteelstructuremodelwithatotalheightof4156m.The5912t1/122scalemodelstructure,whi
4、chismainlysupportedbyV2shapedconcrete2filledsteeltubestruts,wasbuilttoobtainthedynamiccharacteristics,foundationandcolumn2endre2actions.TheElCentroearthquakerecordsandartificialwaveswereadoptedtoinvestigatethedynamicresponses.Structureaccelera2tionanddisplacementresponsesundertheexcitationsofsev
5、en2degreefrequent,basic,andrareearthquakesweretested.Asaresult,themodelexhibitsconsiderabletorsionaleffects;thedisplacementsofprotrudentpartsarerelativelygreater.Comparedwithsingledi2rectionalexcitation,thetorsionalresponsesinthree2dimensionalexcitingconditionsaremoreintense.Basedonthesimilitude
6、theoryandexperimentalresults,theseismicresponsesoftheprototypestructurewerededucedandsomesuggestionsforimprovingaseismicvulnerabilitieswereproposed.KEYWORDS high2risesteelstructure;shakingtabletest;seismicresponse;dampingratio;irregulartype 振动台试验是实验室模拟地震的重要手段,比较接近实际地震时地面的运动情况以及地震对建筑————————————
7、———————————————————————————————————结构的作用情况,是研究结构地震破坏机理和破坏模式、评价结构整体抗震能力的重要手段和方法,因而在地震工程的理论研究和工程实际中得到了广泛的应用.对于某些结构构件、电气产品、机械产品等,当其体积和重量超过振动台的承载力时,不能直接用原型进行试验,也只能利用缩尺模型的振动台试验结果作为评价抗震能力的主要依据.为研究某Ⅴ形高柱支承的竖向不规则的框架钢结构的抗震性能,本文根据相似理论,