节点区楼板开洞对某RC框架结构屈服机制影响的分析与设计

摘要

“强柱弱梁”屈服机制是框架结构的抗震设计原则，其依靠梁端塑性铰的转动能够耗散大量的地震能量，使各层柱在较长时间里基本处于弹性状态，故结构能够表现出良好的整体协同工作能力及延性性能。但数次震害现象表明，由于在结构设计中，忽视了梁端负弯矩区现浇楼板内的钢筋对框架梁端承载力的贡献，使得框架梁端实际抗弯剪能力大于柱端实际抗弯剪能力，所以，实际工程中的框架结构并不能实现这样的屈服机制，以致建筑物发生严重破坏甚至倒塌，导致人员大量伤亡。因此，实现建筑结构的“强柱弱梁”屈服机制对减轻地震灾害具有重大意义。
　　本文以5.12汶川地震的震害现象为研究背景，以一栋四层钢筋混凝土框架结构为研究对象，采用开洞的方式去掉节点区梁端附近一定宽度范围内的楼板，通过数值模拟分析并比较出较为合理的洞口形式和洞口尺寸，同时设计出相应的节点构造大样，为实现“强柱弱梁”的工程应用提供参考。
　　通过类比分析发现，洞口形式为三角形、洞口尺寸为6倍板厚时，柱铰数量最少，柱铰的变形也较小，梁铰的数量比柱铰多，梁端塑性铰的变形也得到了充分的发展，即该框架结构在罕遇地震作用下能够较好地实现“强柱弱梁”屈服机制。

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1 绪论

1.1 选题背景与研究意义

1.2 我国抗震设计的基本方法与存在的问题

1.3 国内外研究现状

1.4 本文的研究目标和内容

2 RC框架结构模型的建立

2.1 结构模型的概况

2.2 Pushover分析方法简介

2.3 分析模型的建立

2.4 本章小结

3 洞口形状与洞口尺寸的研究

3.1 静力分析与设计

3.2 构件的抗震性能评价

3.3 塑性铰的发展过程

3.4 本章小结

4 节点大样的构造设计

4.1 框架梁水平加腋的构造

4.2 洞口的构造

结论与展望

1 全文总结

2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文及研究成果