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地震下超高层建筑非连续性坍塌模拟及特征研究
  • ISSN号:1004-4574
  • 期刊名称:《自然灾害学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU311.41[建筑科学—结构工程] TU311.3[建筑科学—结构工程]
  • 作者机构:[1]辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000, [2]大连交通大学辽宁省隧道与地下结构工程技术研究中心,辽宁大连116028
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51274110)~~
中文摘要:

为了了解超高层建筑在地震作用下的非连续坍塌特征,以基于颗粒流理论的PFC3D作为模拟平台,模拟了某市内一拟建超高层建筑在地震作用下的坍塌过程。按照建筑物为核心筒-框架结构,且具有两变阶的特点构建模型,并分别施加了加速度a=0.2 g,0.3 g,0.4 g的正弦地震波,震动时间为9s,模拟时间为90 s。模拟结果表明:在a=0.2 g时,建筑物最终结构完整,符合7度抗震设计要求;a=0.3 g,0.4 g时,建筑物最终完全坍塌,其过程为:首先从核心筒中与震动方向相同的剪力墙开始破坏,然后是垂直震动方向的剪力墙折断,上部核心筒在整体完整情况下再次折断,下部框架分离,整体建筑垂直坍塌;a=0.4 g时的坍塌速度大约是a=0.3 g时坍塌速度的2倍。最后针对坍塌过程特征,提出了抗震构造措施。

英文摘要:

To understand the characteristics of discontinuous collapse of high-rise buildings induced by earthquake, based on the particle flow theory of PFC3D as the simulation platform, a high-rise buildings proposed to build in Shenyang was simulated for the process of collapse under action of earthquake. According to the frame-core tube structure and the characteristics of the two variable cross-sections, the building was modelled. The applied sine waves are accelerations with a = 0.2 g, 0.3 g and 0.4 g , vibration time is 9 s, simulation time is 90 s. Simula- tion results show that : when a = 0.2 g, the final structure is intact, conform to the requirements of the 7 degree seismic design, when a = 0.3 g and 0.4 g, the building completely collapsed at last, The collapse process is as follows : firstly, the shear wall of the core tube along the direction of vibration begin to damage, then the vertical vi- bration direction of the shear wall is broken;the upper complete part of the core tube is broken again, the lower frame separates, the whole building collapse vertically. When a = 0.4 g, the speed of the collapse is about 2 times of that for a = 0.3 g. Finally, seismic structural measures are put forward based on collapse process characteristics.

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期刊信息
  • 《自然灾害学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国地震局
  • 主办单位:中国灾害防御协会 中国地震局工程力学研究所
  • 主编:谢礼立
  • 地址:哈尔滨市学府路29号
  • 邮编:150080
  • 邮箱:jnd@iem.net.cn
  • 电话:0451-86652450 86652820
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4574
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1324/X
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,中国科技论文统计源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21121