基于非線性動力分析的框-筒結(jié)構(gòu)抗震規(guī)定及節(jié)點抗剪設(shè)計方法的驗證.pdf

1、到目前為止，我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》所規(guī)定的抗震措施是在國內(nèi)外震害經(jīng)驗、結(jié)構(gòu)及構(gòu)件抗震性能試驗以及我國結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上參考國外設(shè)計規(guī)范已有規(guī)定制定的，至今未進(jìn)行過多波輸入下的非線性動力反應(yīng)分析驗證。為了給進(jìn)行這類驗證創(chuàng)造必要的前提條件，本學(xué)科點自1998年起開始非線性動力反應(yīng)分析軟件系統(tǒng)的編制。到目前為止已經(jīng)完成了可以進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)及框架－核心筒結(jié)構(gòu)擬三維非線性動力反應(yīng)分析程序TS－EPA的編

2、制和校核工作。在本論文工作之前，本學(xué)科點已利用該程序完成了處于不同設(shè)防烈度區(qū)的各類典型多層多跨框架結(jié)構(gòu)的系列非線性動力反應(yīng)分析工作。 在教育部博士學(xué)科點專項基金項目支持下，本文完成了下列研究工作：1、嚴(yán)格按照我國規(guī)范9度區(qū)的設(shè)計規(guī)定設(shè)計了一個15層和一個20層框架－核心筒結(jié)構(gòu)，通過各六條地震波（5條天然波和一條人工波）輸入對所設(shè)計框架－核心筒結(jié)構(gòu)完成了罕遇地震下的擬三維非線性動力反應(yīng)分析，對結(jié)構(gòu)各組成部分的反應(yīng)狀況進(jìn)行了較細(xì)致的

3、分析整理，對我國設(shè)計規(guī)范相應(yīng)抗震設(shè)計方法及抗震措施的有效性進(jìn)行了初步檢驗；2、從已完成的多層多跨典型框架結(jié)構(gòu)分析結(jié)果中選擇若干有代表性的分析結(jié)果，對其中各節(jié)點梁柱組合體單元在罕遇地震下的位移延性需求進(jìn)行了識別；與此同時，根據(jù)已經(jīng)收集到的國內(nèi)外試驗結(jié)果檢驗了我國設(shè)計規(guī)范抗震鋼筋混凝土框架節(jié)點抗剪設(shè)計方法所能保證的梁柱組合體位移延性能力，并對罕遇地震下的位移延性需求與設(shè)計公式所能保證的位移延性能力進(jìn)行了對比。 通過上述分析驗算可得出

4、下列初步結(jié)論：1、在所驗算的9度區(qū)罕遇地震下的兩個框架－核心筒典型結(jié)構(gòu)中，剪力墻洞口連梁是首先進(jìn)入屈服并通過交替塑性變形耗散地震能量的重要構(gòu)件，需要一定的延性能力。因此，對洞口連梁的抗震抗剪性能和延性能力必須通過更為有效的設(shè)計方法予以保證。2、目前我國設(shè)計界為了保證洞口連梁基本延性能力而采取的控制剪力上限的設(shè)計方法以及由此而經(jīng)常不得不采用的對洞口連梁剛度進(jìn)行先期折減或?qū)ζ湓O(shè)計抗彎能力進(jìn)行折減的做法有可能導(dǎo)致對洞口連梁延性的更高要求。我國

5、現(xiàn)行設(shè)計方法能否滿足這種要求尚有待通過進(jìn)一步的對比分析予以確認(rèn)。3、在本論文所分析的兩個典型結(jié)構(gòu)中，雖然核心筒壁底部截面的配筋仍按計算確定，但因其它多種原因核心筒壁在罕遇地震下仍未進(jìn)入屈服。這導(dǎo)致與筒壁相連的框架部分以及與筒壁平行工作的框架部分均只有少部分梁端進(jìn)入屈服，柱截面均未屈服。這表明在與本論文典型結(jié)構(gòu)相近的9度區(qū)框架－核心筒結(jié)構(gòu)中，框架部分的抗震等級仍有可能降低一級使用。至于剪力墻屈服后框架部分是否有可能作為第二道防線發(fā)揮其抗震