考虑轴压比影响的框架及摇摆填充墙框架结构抗震分析

摘要

框架结构受到地震作用后容易出现由于柱端出铰严重而导致层间屈服破坏的现象。尽管结构抗震设计是通过加强轴压比的方式来保证柱的塑性变形能力和框架的抗倒塌能力，但是由于填充墙的加入，在一定程度上降低了结构的延性，多数情况下框架结构在地震作用下很难实现延性较好的损伤机制。因此现行抗震规范中采用加强轴压比的方法并不能从根本上解决框架结构防倒塌问题。
　　本文在对摇摆填充墙-框架结构研究的基础上，对摇摆填充墙-框架结构中的墙体进行特殊设计，将之达到的抗震效果与降低轴压比参数达到的抗震效果进行比对研究，分析摇摆填充墙-框架结构的抗倒塌能力。为进一步推广摇摆填充墙-框架结构应用，本文对一个6层的框架结构进行设计和静力非线性分析，比对分析了摇摆填充墙-框架结构与普通填充墙-框架结构的承载力和延性、结构损伤模式、塑性铰的分布与发展情况并对摇摆填充墙-框架结构的结构布置提出建议。
　　研究结果表明:采用摇摆填充墙-框架结构的结构形式后可以放宽规范对轴压比的限值;摇摆填充墙可以合理有效的控制结构的损伤机制，使各个楼层的变形尽量均匀，避免呈现出层屈服机制;普通填充墙的刚度对摇摆填充墙的“摇摆效果”的影响较大;摇摆填充墙-框架结构的延性较好，具备良好的抗震性能。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状与发展概况

1．2．1 轴压比对框架柱及结构的抗震性能研究概况

1．2．2 受控摇摆体系的发展

1．3 基于性能的抗震设计理论和方法

1．3．1 基于性能的抗震设计思想概述

1．3．2 基于性能的抗震设计的性能评估方法

1．4 本文主要研究内容

第2章 摇摆填充墙-框架结构的数值模拟

2．1 模型概况

2．2 填充墙的简化模型

2．2．1 材料本构模型

2．2．2 开洞填充墙等效斜撑截面的宽度计算

2．2．3 数值模拟与计算结果对比

2．3 摇摆填充墙-框架结构模型概况

2．3．1 摇摆填充墙-框架的设计理念

2．3．2 摇摆填充墙的数值模拟

2．3 本章小结

第3章 轴压比及摇摆填充墙对结构抗震性能的影响

3．1 不同轴压比下框架结构非线性分析结果与评价

3．1．1 能力曲线对比

3．1．2 层间位移角对比

3．1．3 塑性铰分布与发展

3．2 填充墙-框架及摇摆填充墙-框架结构的抗震性能分析

3．2．1 能力曲线对比

3．2．2 层间位移与层间剪力

3．2．3 结构塑性铰分布和发展

3．3 本章小结

第4章 工程算例

4．1 框架的设计信息及配筋计算

4．1．1 工程概况

4．1．2 PKPM计算结果分析

4．1．3 框架结构主要构件施工图

4．2 工程改造

4．2．2 摇摆填充墙-框架结构中填充墙的布置

4．3 静力弹塑性分析结果

4．3．1 承载力与延性

4．3．2 结构损伤变形模式

4．3．3 结构塑性铰发展和分布对比

4．4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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