框架结构填充墙竖向非均衡布置时的抗震性能分析

摘要

历次震害调查表明，我国很多小城镇临街的多层框架结构在地震作用下发生了很多毁灭性的破坏，其破坏特点是底层完全倒塌而上部楼层破坏很小，造成了很大的生命和财产损失。其中底层因大空间功能需求而架空的框架结构破坏尤为普遍。因此，本文重点对底层因架空而出现薄弱层的框架结构的抗震性能进行一系列研究，主要工作如下。
　　（1）本文通过大量的文献对比以及填充墙模型的试验分析发现，等效斜撑模型可以很好的模拟填充墙与框架主体结构的相互作用。
　　（2）本文对框架结构考虑填充墙作用时的周期折减系数进行了详细的探讨。主要建立了纯框架（模型A）、所有楼层均布置填充墙（模型B)、仅底层不布置填充墙（模型C）三种模型，通过模态分析对比三者的周期，验证规范给出的框架结构的周期折减系数0.6~0.7是否能够满足设计要求。
　　（3）从刚度过渡层的角度出发，在底层架空的框架结构的第二层布置不同数量的填充墙，分别用振型分解反应谱法和时程分析法对比分析各模型的楼层最大水平位移、层间位移、层间位移角以及基底水平总剪力。发现适当减少二层的填充墙数量，可以有效的减小底层的楼层位移和层间位移角，提高此种结构的抗震性能。
　　（4）调整底层架空的框架结构二层填充墙的厚度，通过振型分解反应谱法和时程分析法对比分析，不同模型的楼层最大水平位移、层间位移、层间位移角以及基底水平总剪力。发现第二层填充墙越厚，其底层的水平位移、层间位移越大，即底层越容易发生破坏。
　　（5）本文最后对底层架空的框架结构的设计思路提出两点建议：
　　①框架中引用等效斜撑模型考虑填充墙的作用；
　　②建筑和结构工程师应密切交流合作，在满足使用功能的前提下，适当减少这种结构二层的填充墙数量，或者减小二层填充墙的厚度，可以提高这种结构的抗震性能。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及问题的提出

1.2 砌体填充墙框架结构的国内外研究现状

1.3 本文主要研究目的和研究内容

第二章 填充墙模型研究

2.1砌体填充墙的力学性能

2.2砌体填充墙的失效模型

2.3砌体填充墙简化模型的研究

2.4 本章小结

第三章 工程结构的模态分析

3.1 概述

3.2 有限元分析的基本原理

3.3 模态分析

3.4 本章小结

第四章 底层为薄弱层的框架结构的抗震性能分析

4.1 概述

4.2 地震反应分析方法

4.3 振型分解反应谱法分析结果

4.4 线性动力时程分析结果

4.5 反应谱法与时程分析法结果对比

4.6 本章小结

第五章 结语

参考文献

致谢