基于Matlab的冲击荷载下构件位移时程曲线分析

明 伟

0 引言

我国绝大多数建筑都为钢筋混凝土框架结构,与剪力墙结构相比,当发生地震等偶然作用时框架结构更容易发生竖向连续倒塌。所以开展有关提高此类建筑的安全性和防止其在地震等偶然作用下发生连续倒塌的科学研究显得尤为重要。

1 冲击荷载的加载方式

1.1 荷载一

荷载一见图1。

当0≤t≤tr时当 t＞tr时P=P0。

1.2 荷载二

荷载二见图2。

当0≤t≤tr时,当 t＞tr时P=P0。

1.3 荷载三

荷载三见图3。

1.4 荷载四

荷载四见图4。

当0≤t≤tr时

1.5 荷载五

荷载五见图5。

2 参数取值

根据GB 50011-2001建筑抗震设计规范(2008版)取建筑结构的阻尼比ζ=0.05,其他的参数见表1。

表1 参数取值

3 Matlab程序

由于篇幅有限,这里仅提供荷载一作用下的Matlab程序:

4 几种荷载作用下的位移时程曲线

几种荷载作用下的位移时程曲线见图6～图10。

5 位移时程曲线的分析

位移时程曲线分析结果见表2。

6 结语

表2 位移时程曲线分析结果

对于不同的加载方式,冲击时间 tr相同的情况下,第一次达到峰值位移的时间稍有不同,相差不大。

[1]Progressive Collapse Analysis and Design Guidelines for New Federal Office Buildings and Major Modernization Projects,U.S.General Services Administration,2000.

[2]Design of Buildings to Resist Progressive Collapse,UFC 4-023-03,U.S.Department of Defence,2005.

[3]ASCE/SEI 7-05.Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures,2002 edition[J].American Society of Civil Engineers,Reston,VA,2005(3):41-42.

[4]GB 50011-2001,建筑抗震设计规范[S].

[5]苏幼坡.钢筋混凝土建筑抗倒塌设计[J].地震工程与工程振动,2005(5):77-78.