研究成果

建筑物中多点支撑管道系统地震反应谱计算方法

发布时间:2015/2/4阅读次数:2484次

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摘 要:为了保证建筑物功能完好、减小经济损失和方便灾后救援,有必要对地震激励下建筑物中管道系统的抗震性能进行准确评估和合理设计。开展了建筑物中管道系统地震响应计算方法的研究工作,基于虚拟激励法对管道系统地震响应表达式进行了理论推导,继而指出前人所提方法存在显著缺陷:其无法计算管道系统支撑附近自由度的相对位移,为弥补此缺陷,修正相应理论基础,推导了基于地面反应谱的管道系统地震响应计算的统一表达式,并采用地震白噪声假定给出了简化公式。通过数值算例验证了方法的有效性,并阐述了其实际应用范围。
关键词:建筑物;管道系统;地震响应;多点支撑;楼层反应谱;相对位移
结 论
    通过理论推导指出了前人所提出的互互楼板反应谱方法存在一定缺陷,其难以准确计算多点支撑管道系统与建筑物连接处自由度的相对位移响应,进而对理论基础加以改进并重新推导建立了多
点支撑管道系统反应谱统一计算公式。通过本文研究可得到以下结论:
1)所提方法完善了互互楼层谱方法,是互互楼层谱方法更为全面的表达形式,二者建立的理论体系相同,精度相同。
2)本文方法适用于建筑物中管道系统响应求解,在管道系统质量较轻、频率分布松散情况下会具有较为良好的精度。
3)地震激励不同同样会影响本文方法以及互互楼层谱方法的计算精度,为得到更精确结果,需要重新计算实际随机地震模型下的相关系数。
4)本文方法实现了管道系统基于规范地震影响系数的简单反应谱组合运算,便于实际工程应用,同时基于结构层面的反应谱计算结果可推至构件层面内力特征,继而开展管道材料、截面、构造措施等抗震设计和评估。