強柱弱梁系數對空間框架耗能機制的影響.pdf

1、理論研究與震害經驗表明，地震時地面運動和結構的反應都是復雜的多維運動。在以往鋼筋混凝土結構動力反應研究中，由于技術手段的局限，研究者往往采用的是平面分析模型，只考慮在單向水平地面運動作用下的結構反應。實際上，無論是規(guī)則結構還是不規(guī)則結構，雙向水平地震動作用下的結構反應與僅考慮單向水平地震作用的結構反應有較大差別，將結構簡化成平面分析模型不能全面反映和揭示結構地震反應的本質。
　　 本文首先嚴格按照我國規(guī)范GB50010-2002

2、和GB50011-2001設計了8度0.2g區(qū)典型鋼筋混凝土空間框架，并在非線性動力分析平臺OpenSees上對空間框架進行了罕遇地震下多波輸入的非線性反應分析(分X向輸入大分量和Y向輸入大分量)，考察了空間框架的整體反應規(guī)律(頂點側移、層間位移角、樓層的側移分布等)和局部反應規(guī)律(桿端纖維應變、桿件塑性鉸分布、轉動程度以及桿件延性需求等)?；谶@些結果對該框架的底層柱底和上部各層的柱端彎矩增大系數分別逐次增大并進行組合，從而得到共七個

3、僅柱配筋不同的典型框架(即框架A1～A7)，并對這些這些空間框架進行了罕遇地震下多波輸入的非線性反應分析?；谄邆€框架的地震反應性態(tài)評價，建議了合理的強柱弱梁系數的取值方案。最后，本文在底層柱底對柱縱筋滑移進行了模擬，借鑒在構件端部附加考慮縱筋滑移的非線性轉動彈簧的方法，在纖維模型的基礎上，通過在構件端部附加單獨考慮縱筋粘結滑移的零長度截面單元，用一個桿件單元來模擬構件長度上的彎曲變形，附加的零長度截面單元單獨模擬縱筋的滑移變形，從而更

4、真實反映了強柱弱梁系數組合取值的抗震控制有效性。通過上述分析，本文得出了如下主要結論：
　　 ①嚴格按規(guī)范要求的柱端彎矩增強措施設計的8度(0.2g)二級空間框架A1整體反應明顯較大。柱端出鉸很多，多為雙向出鉸，轉動較大，更為不利的是多次出現同層所有柱上下端同時出鉸的層側移機制，表明現行規(guī)范對八度(0.2g)二級空間框架的抗彎能力調整措施是極其偏弱的。另外，在X向輸入大分量和在Y向輸入大分量的反應總的來說無太大差別。
　　

5、 ②空間框架A7(底層柱底柱彎矩增強系數為：1.8，上部各層：∑Mc=1.25∑Mbua)無論整體還是局部地震反應情況良好，形成的是以梁鉸為主的梁柱鉸混合機制。此種底層柱彎矩增大系數和上部各層的強柱弱梁系數的搭配為最佳。
　　 ③其他強柱弱梁系數組合取值下的空間框架(A2～A6)在雙向地震動輸入下的整體或局部反應均有不如人意之處。
　　 ④無論X向還是Y向，考慮滑移后框架頂點位移比不考慮滑移基本沒有變化，底層柱的層累積