掉層框架結(jié)構(gòu)強震破壞模式研究.pdf

1、坡地建筑在山地城市及某些平原地區(qū)均有不同程度的應(yīng)用。從結(jié)構(gòu)的角度來看，山地結(jié)構(gòu)的受力性能與普通結(jié)構(gòu)有顯著差別，但是目前對山地結(jié)構(gòu)的設(shè)計仍無規(guī)范可依，且研究較少，研究成果基本是基于彈性分析得到的，尤其對于山地結(jié)構(gòu)在強震下進(jìn)入彈塑性狀態(tài)后的性能、在強震下的破壞模式還沒有研究。掉層框架結(jié)構(gòu)是山地建筑結(jié)構(gòu)的典型代表，是指在同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)有兩個不在同一平面的嵌固端，且最高接地點以下按層高設(shè)置樓面的結(jié)構(gòu)體系。本文對掉層框架結(jié)構(gòu)在強震下的破壞模式進(jìn)行

2、了分析，著重研究按現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計的掉層框架結(jié)構(gòu)在強震下的破壞模式以及影響破壞模式的因素。
　　 本文介紹了山地結(jié)構(gòu)的特點，說明了算例設(shè)計到分析的過程，重點說明了分析參數(shù)的選擇和確定，基于OpenSees平臺采用纖維模型和柔度法單元建立了精細(xì)的有限元模型，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力彈塑性時程分析，從結(jié)構(gòu)的整體反應(yīng)和局部反應(yīng)等方面考察了掉層層數(shù)和掉層跨數(shù)對結(jié)構(gòu)的破壞部位、破壞順序及破壞程度等結(jié)構(gòu)破壞模式因素的影響。
　　 通過本文的研究，

3、得到的主要結(jié)論如下：
　　 ①從整體反應(yīng)來看，罕遇地震和特大地震作用下，掉層框架結(jié)構(gòu)中上接地層為變形較大部位，塑性鉸主要出現(xiàn)在上接地層及上部樓層，應(yīng)引起設(shè)計時的注意。
　　 ②各模型的梁鉸數(shù)量多于柱鉸，破壞模式均為“梁柱混合鉸”模式；柱鉸的損傷程度比梁鉸大，上接地柱底最先出鉸，在多數(shù)地震波下均屈服；梁鉸多位于上部樓層。特大地震作用下，柱鉸和梁鉸發(fā)展充分，比罕遇地震作用下顯著增大，特別是上接地柱延性需求顯著增大，需增強上接

4、地柱的延性構(gòu)造措施。
　　 ③隨著掉層層數(shù)的增加，掉層部分下部樓層出鉸。當(dāng)?shù)魧硬糠直壤淮髸r，掉層框架結(jié)構(gòu)的薄弱部位為上接地柱、上接地層及其上部樓層；當(dāng)?shù)魧硬糠直壤^大時，上接地柱、上接地層及其相鄰樓層為首先破壞和破壞較嚴(yán)重的部位，掉層下部樓層其次破壞。
　　 ④隨著掉層跨數(shù)的增加，結(jié)構(gòu)越“接近”普通非掉層結(jié)構(gòu)，但上接地層仍為層間位移角最大的樓層，上接地柱是結(jié)構(gòu)中最先出鉸破壞的部位。掉層的存在使得上接地柱及其相鄰的樓層成