板柱结构的抗震性能及拟动力试验

摘要

随着建筑业的持续发展，各种结构体系正不断地得到发展，应用领域也不断地得到扩大。正是由于板柱结构体系具有施工工艺简单，结构净空大，可以降低层高和建筑物的总高度，从而降低建筑物的造价等优点，因而在实际工程中得到了广泛的应用。但是，板柱结构体系在水平荷载作用下的受力机理仍不明确，其在应用方面受到了较多的抗震设计方面限制。为了了解板柱结构体系的抗震性能，进一步推广它在实际工程中的应用，有必要对板柱结构进行抗震试验研究。 为了研究此种结构体系的抗震性能，以某一加层改造项目为工程背景进行了几何相似比为1∶5的板柱结构模型子结构拟动力试验和推覆试验。由于本文中的试验模型为空间模型，而通常拟动力试验模型为单榀框架结构，同时，原型结构为弯剪型结构而非剪切型结构。针对以上问题，试验中改良了试验加载装置，通过模型参数的合理选取建立了适合弯剪型结构的层模型，同时引入软耦合加载系统控制方法以使位移控制变得快速、精确。通过拟动力试验研究了结构在水平地震作用下的受力特点、变形特征、破坏形态等力学性能；讨论了结构的楼层水平位移、层间位移、应变分布等地震反应特征；分析了结构的变形、滞回曲线等地震性能。 另外还对原型整体结构进行了模态分析和弹性时程有限元分析，最后将各种理论计算结果与拟动力试验结果进行了对比验证。对比了刚性楼板模型与弹性楼板模型的基本动力特性，同时计算得到刚性楼板模型的动力反应时程及结构受力变形特征，并与规范的反应谱分析结果进行比较。多条地震波下的响应结果比较为选择试验的简化模型及地震波提供了依据。 试验结果和理论计算分析结果可以得出结论：在六度多遇和六度常遇地震工况作用时，模型结构表现为弹性变形，模型无任何裂缝及破损。而在七度常遇和七度罕遇地震工况作用时，模型结构主要表现为弹性变形，滞回曲线表明存在一定的塑性变形，在结构表面也出现了较轻程度的破损。从模型的破坏特征看出，模型结构呈现为延性破坏，结构具有较好的延性。在地震烈度不大地区，板柱结构体系能够较好的满足抗震要求。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章子结构拟动力试验基本原理

第三章试验模型与试验参数及装置

第四章试验结果及分析

第五章原型结构整体弹性抗震分析

第六章结论与展望

参考文献

致谢