帶填充墻鋼交錯桁架結構的抗震性能研究.pdf

1、鋼交錯桁架結構體系的構件截面較小，填充墻對結構抗震性能的影響較大，有關的研究文獻還未見發(fā)表。本文通過理論研究和數值分析探討了填充墻對鋼交錯桁架結構抗震性能的影響，建立了用等效斜壓桿代替填充墻的簡化分析模型，給出了周期折減系數。研究了帶填充墻鋼交錯桁架的抗震性能和屈服機制，指出了結構的薄弱桿件和薄弱層，提出了改善結構縱向屈服機制的抗震措施和有關填充墻及RC樓板的抗震構造設計建議，為我國正在編制完善的鋼交錯桁架結構體系設計規(guī)范提供技術參考。

2、主要研究內容如下:
　　(1)基于帶填充墻鋼框架結構的實驗研究，驗證了仿真分析方法的可靠性。根據在水平外力作用下填充墻的應力分布規(guī)律，借鑒有關研究文獻，建立了將填充墻簡化為RC等效斜壓桿的簡化分析模型?？紤]材料非線性、幾何非線性和接觸非線性，模擬填充墻與主體結構之間的鋼筋連接及面面接觸關系，對帶填充墻鋼交錯桁架結構進行了數值模擬分析，驗證了采用等效斜壓桿模型進行結構非線性分析的可行性。
　　(2)提出了計取填充墻的剛度影響，

3、帶填充墻鋼交錯桁架結構周期折減系數的取值范圍。通過對多個結構模型進行模態(tài)分析，研究了填充墻對鋼交錯桁架結構的自振周期及振型的影響。檢驗了等效斜壓桿模型用于帶填充墻鋼交錯桁架結構，進行模態(tài)分析的適用性。
　　(3)研究了帶填充墻鋼交錯桁架結構在多遇地震作用下的抗震性能，提出了對結構底層進行抗震加強設計的建議。建立了多個帶填充墻鋼交錯桁架結構的有限元模型，通過對鋼交錯桁架結構進行振型分解反應譜法和動力時程分析，比較了將填充墻用有限單元

4、法分析、用等效斜壓桿模型和不計填充墻的剛度進行分析的結構樓層頂點位移、層間位移角及基底剪力等分析結果，對鋼交錯桁架結構受填充墻影響的抗震性能進行了評價。
　　(4)研究了帶填充墻鋼交錯桁架結構體系的抗震能力及屈服機制，提出了改善結構縱向屈服機制的措施。通過對結構進行能力譜分析，研究了與性能點相對應的結構頂點位移同抗震目標位移的關系，對結構橫向及縱向的抗震能力進行了評估。通過對結構桿件的相對剛度設計是否合理、結構的整體安全性及結構整

5、體塑性變形能力的研究，根據帶填充墻鋼交錯桁架結構的塑性鉸出鉸順序、鉸的狀態(tài)、塑性鉸的分布規(guī)律及屈服機制，指出結構的薄弱構件及薄弱層。提出了在結構的縱向布置柱間支撐、增加底層鋼柱的剛度及強度，有效改善結構屈服機制的建議。
　　(5)分析了填充墻對結構抗震性能的有利作用，結合工程設計及施工實踐中的通常做法和結構使用過程中存在的墻體出平面穩(wěn)定及裝修維護等問題，對于帶填充墻鋼交錯桁架結構提出了填充墻與主體結構連接的抗震構造設計要求。針對R