基于功能理論的新型梁柱板柱組合結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)研究.pdf

1、"新型梁柱板柱組合結(jié)構(gòu)(住宅)體系"是國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(59878013).本文在課題組已有成果基礎(chǔ)上,重點(diǎn)探討了兩個(gè)方面的問題:一是該體系考慮填充墻和高振型影響下的抗震性能;二是基于功能理論的抗震設(shè)計(jì)方法,編制了動(dòng)力和靜力彈塑性時(shí)程分析程序.主要研究工作及其成果如下.1.在對16層試點(diǎn)工程進(jìn)行有限元分析的基礎(chǔ)上,對一設(shè)置了填充墻9層1:15的梁柱板柱組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行了振動(dòng)臺試驗(yàn)研究.試驗(yàn)結(jié)果表明:填充墻在后期參與抗震,增強(qiáng)了構(gòu)件的

2、后期剛度,較不設(shè)置填充墻的組合結(jié)構(gòu)有著更大的抗震能力;填充墻的存在,使底部幾層的位移增大,第一振型在底部占主導(dǎo)地位;有了填充墻,高振型影響減弱,但當(dāng)板柱結(jié)構(gòu)部分層數(shù)增多時(shí),仍應(yīng)考慮高振型的影響.2.進(jìn)行了4榀填充墻框架的低周反復(fù)加載試驗(yàn)研究.試驗(yàn)研究及相應(yīng)的理論分析結(jié)果表明,由于填充墻與框架之間的相互約束,其受力性能與純框架有所不同,無論是承載能力、剛度影響還是能量吸收能力方面均較純框架為高,即便達(dá)到屈服荷載后,填充墻框架仍具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)

3、度及足夠的延性.因此,可用作抗震結(jié)構(gòu).3.建立了時(shí)程分析所需用的考慮填充墻影響框架結(jié)構(gòu)的三線性恢復(fù)力模型,定量給出了模型中的主要特征參數(shù)——抗側(cè)剛度及荷載在各階段的計(jì)算式,不同施工方法對承載力影響的調(diào)整系數(shù)等.與試驗(yàn)結(jié)果比較,吻合較好.4.進(jìn)行了動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析和靜力彈塑性時(shí)程分析.在動(dòng)力彈塑性分析部分中,自行編制了可用于梁柱板柱組合結(jié)構(gòu)計(jì)算的動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析程序FSFP.該程序的最大特色是首次引入了"變剛度等代梁"計(jì)算模型并采用"

4、壓柱比擬法"進(jìn)行計(jì)算,此外,程序還考慮了填充墻的作用影響,可進(jìn)行多種工況下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力彈塑性分析.程序FSFP輸入方便,可生成多個(gè)可對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震評估的數(shù)據(jù)參數(shù).5.進(jìn)行了基于功能理論的抗震設(shè)計(jì)研究,本文編制了可對梁柱板柱組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算的靜力彈塑性分析程序.考慮到新型梁柱板柱組合結(jié)構(gòu)(住宅)體系的動(dòng)力反應(yīng)受高振型影響比較明顯,傳統(tǒng)意義上的pushover算法不太合適,為此本文提出了一種基于平面桿系模型的改進(jìn)自適應(yīng)pushover法.算例