異型鋼筋混凝土煙囪抗震彈塑性分析及結構性能研究.pdf

1、煙囪作為一種常見的構筑物，廣泛存在于我國工業(yè)建筑之中。隨著近年來社會發(fā)展，煙囪高度增加，截面形式也越來越多樣化，尤其是對于這種異形截面類型的煙囪其抗震性能的研究顯得尤為重要。本文研究以(一)240m高異形截面鋼筋混凝土煙囪背景，首先對結構的動力性能進行了研究，然后詳細地對該煙囪進行了抗震彈塑性分析，對該截面形式的煙囪的抗震性能進行了評估，指出了煙囪本身薄弱環(huán)節(jié)所在，希望對于該類型煙囪在高烈度地區(qū)的建設提供一定的借鑒和參考，主要內容包括以

2、下三個方面:
　　1)為得到煙囪在地震作用下的完整響應分析，有限元模型的建立包括對于承重平臺荷載的考慮以及豎向鋼筋的建立。首先在CAD中建立鋼筋以及混凝土外筒，然后導入到有限元分析軟件ABAQUS完成煙囪外筒的三維建模。模型建立后進行模態(tài)分析，得到煙囪的各階振型周期、振型向量以及振型參與信息，確定建立鋼筋的必要性，明確了結構的薄弱環(huán)節(jié)位置，并為下文Pushover分析選擇側向加載模式給出了參考。
　　2)選定了四種側向加載模

3、式對結構進行Pushover分析，采取能力譜方法分別建立譜位移—譜加速度格式的能力譜和彈塑性需求譜，通過分析得到煙囪結構在7度罕遇地震作用下的性能點以及相應的結構響應信息，并且表明對于煙囪這一高聳結構應當適當考慮其高階振型以及樓層高度的影響。在8度罕遇地震作用下，結構的位移反應小于位移需求，不滿足設防水準要求，并給出了改進建議。
　　3)根據抗震規(guī)范的要求選擇了三條實際地震記錄，利用逐步增量時程分析(IDA)對該煙囪結構的抗震性能

4、進一步研究。選定了地震動強度參數(IM)以及結構性能參數(DM)后，分別從單向水平地震作用下、雙向水平地震作用下以及考慮豎向地震作用三個方面對結構進行了增量動力分析，通過相應的IDA曲線得到結構的性能點、結構的薄弱環(huán)節(jié)以及各方向地震作用對結構性能點的影響。此外還對是否需要考慮豎向地震作用給出了一定的建議。
　　研究結果表明，該煙囪結構滿足7度罕遇地震作用設防要求，通過對90m標高處截面的改善、增強洞口配筋以及增加上部結構截面厚度可