套建增层预应力混凝土框架弹塑性地震反应分析

摘要

既有房屋的套建增层改造已成为土木工程界所关注的一个热点问题。目前已开展了一定数量的套建增层工程实践，但是人们普遍感觉到由于分离式套建增层框架底层层高较大，存在较严重的“头重脚轻”现象，按《预应力混凝土结构抗震设计规程》(JGJ140-2004)设计的套建增层预应力混凝土框架难以保证在罕遇地震作用下不发生倒塌。因此对套建增层预应力混凝土框架进行弹塑性地震反应分析，完善套建增层预应力混凝土框架抗震性能评判方法，提出避免套建增层预应力混凝土框架在罕遇地震作用下发生倒塌的设计建议，具有重要的理论意义和工程实用价值。
　　本文首先结合套建增层预应力框架的特点，在大型有限元程序 ANSYS的基础上，利用参数化设计语言（APDL）编制了套建增层预应力混凝土框架内力计算和配筋计算程序。该程序具有良好的人机交互式输入截面，能够根据需要调整抗震增强措施。
　　随后引入了PushOver方法分析和评判了套建增层框架结构的抗震性能，为把握套建增层预应力混凝土框架在地震荷载作用下的力学行为提供了条件。
　　最后，选取三条强震记录和一条人工合成记录，对满足现行规范设计要求的套建增层框架进行了罕遇地震作用下时程分析。分析结果表明，套建增层预应力混凝土框架在7度罕遇地震作用下不会发生倒塌，而在8度罕遇地震作用下部分套建增层预应力混凝土框架将会发生倒塌，建议对底层层高不小于7.5m、总高度小于30m的套建增层框架提高一个抗震等级进行设计。

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文应开展的工作

第2章 套建增层预应力混凝土框架弹塑性地震反应分析基础

2.1 框架结构倒塌分析

2.2 分布塑性杆单元刚度矩阵的建立

2.3 恢复力模型

2.4 双参数损伤模型

2.5 本文所采用的分析模型

2.6 套建增层预应力混凝土框架内力分析及配筋计算

2.7 本章小结

第3章 套建增层预应力混凝土框架PushOver分析

3.1 PushOver分析简介

3.2 侧向荷载分布

3.3 能力谱

3.4 需求谱

3.5 套建增层预应力混凝土框架PushOver分析算例

3.6 本章小结

第4章 套建增层预应力混凝土框架弹塑性时程分析

4.1 时程分析概述

4.2 基于IDARC程序的套建增层预应力混凝土框架弹塑性时程分析程序

4.3 套建增层预应力混凝土框架时程分析

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢