高烈度區(qū)底框結構破壞機理及扭轉效應研究.pdf

1、底部框架-抗震墻砌體房屋是我國經濟發(fā)展現階段所特有的一種結構形式，由于底框結構工程造價低、施工周期短、底層空間布置靈活，在我國中小城鎮(zhèn)的臨街建筑中有著廣泛地應用。然而，底框結構是由底部的框架-抗震墻結構和上部砌體結構組成的混合結構體系，結構豎直向剛度變化大，過渡層受力復雜，抗震性能不夠理想。汶川地震中，高烈度區(qū)有大量的底框結構發(fā)生嚴重破壞甚至倒塌，其中還出現了底框結構因為在強烈地震作用下扭轉而嚴重破壞的震害現象，這在以往的地震調查中頗為

2、少見。因此，分析底框結構的破壞機理，研究扭轉效應的控制因素，對提高底框結構在高烈度區(qū)的抗震能力具有十分重要的意義。
　　本文以汶川地震中一棟嚴重破壞的底框結構住宅樓為例，通過ABAQUS軟件建立有限元模型進行彈性和彈塑性時程分析，研究了該棟底框結構的破壞機理和扭轉效應產生的原因，并在此基礎上設計了一系列對比工況算例進行非線性地震反應計算，研究影響底框結構抗震性能和扭轉效應的各種因素，為抗震設計規(guī)范地修訂和進一步完善提供參考。本文主

3、要完成了以下工作:
　　1.總結了汶川地震中底框結構的震害特征，分析了震害產生的原因，介紹了底框結構與多層砌體結構震害特征的異同?？偨Y了我國抗震設計規(guī)范“78規(guī)范”、“89規(guī)范”、“01規(guī)范”和“10規(guī)范”中有關底框結構的設計條文規(guī)定地發(fā)展和變化趨勢，并闡述了產生這樣變化的原因和對實際工程結構的影響。
　　2.研究了框架填充墻構件的有限元建模方法，在傳統(tǒng)的等效對角斜撐模型基礎上，根據現場地震調查的結果，提出了一種改進的框架填

4、充墻構件單桿等效斜撐模型的建模方法。通過將數值模擬結果與試驗值進行對比，說明本文提出的簡化模型建模方法更準確，更符合震害實際，并在此力學模型基礎上，通過理論推導給出了填充墻抗剪承載力和實際參與剛度的計算公式。
　　3.以汶川地震中綿竹市天河馨苑4號樓為例，研究了底框結構在高烈度區(qū)的破壞機理。對該棟結構進行了震害調查、現場模態(tài)測試、結構薄弱樓層判別和側向剛度比驗算，利用ABAQUS軟件建立有限元模型進行非線性地震反應模擬，通過分析計