山区多层脱开式接坡掉层砌体结构抗震性能研究

摘要

掉层建筑结构依山而建,可以适用于复杂的地形,在我国广大山区中大量使用,其力学模型、受力特征有别于平地结构。目前,对于掉层结构抗震性能的研究主要集中在掉层钢筋混凝土框架结构上,而对于掉层砌体结构的研究还鲜有报道,国内外设计规范也没有相应的规定。在分析掉层砌体结构接坡方式、震害特点的基础上,以掉层层数、掉层跨数为参数,参照现行抗震设计规范设计了12个砌体结构算例;采用Pushover方法分别沿结构纵向和横向进行静力弹塑性分析,以及罕遇地震作用下的弹塑性分析,与平地砌体结构进行比较,从结构基底剪力-顶部侧移关系、自振周期、层间位移、层间剪力、纵墙剪力分布、结构薄弱部位和扭转效应等方面,多方位、多角度分析了山区多层脱开式接坡掉层砌体结构的抗震性能。研究结果表明:掉层砌体结构的自振周期小于平地砌体,最大层间位移、剪力及层间扭转角在坎上楼层第1层,并随掉层层数和跨数的增加而增加;第1接地纵墙分配的剪力最大,并大于相应平地砌体的纵墙剪力,而相邻的第1非接地纵墙分配的剪力最小;坎上楼层第1层为结构的薄弱层,层间扭转效应最大。