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《天津大学》 2006年
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钢筋混凝土异形柱框架抗震性能试验研究与弹塑性分析

汪明栋  
【摘要】: 钢筋混凝土异形柱框架是近年来发展迅速,并在住宅设计中广泛应用的一种良好结构形式。为使其在高烈度地震区的应用具有充分的试验与理论根据,本文进行了相关抗震试验及程序分析,主要研究工作如下: 1.以实际工程为背景,对八度区四层异形柱住宅的一榀框架1/3模型进行了低周反复加载的拟静力抗震试验,对框架的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、强度与刚度退化、出铰机制进行分析,得出了框架的恢复力模型(骨架线和滞回环模型),对框架的抗震能力进行了综合评价。研究表明:异形柱框架结构侧移为剪切型,破坏机制属于梁铰机制,具有较好的延性和较强的耗能能力,经合理设计,可以用于八度及以下地震区。 2.以实际工程为背景,对八度区五层底层宽肢异形柱住宅的一榀框架1/3模型进行了低周反复加载的拟静力抗震试验,对框架的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、强度与刚度退化、出铰机制进行分析,得出了框架的恢复力模型(骨架线和滞回环模型),对框架的抗震能力进行了综合评价,并与四层异形柱住宅的1/3模型的试验结果进行对比分析,指出了宽肢异形柱的特性及底层宽肢的问题所在。研究表明:底层宽肢异形柱框架具有较强的承载力,其破坏机制属于混合铰机制,耗能能力较强;由于底层宽肢柱抗侧刚度大,产生位移突变和塑性铰转移。因此,设计中应避免相邻层抗侧刚度相差过大。 3.以大型设计分析软件SAP2000为工具,对四层异形柱框架与五层底层宽肢异形柱框架1/3模型进行了推覆分析。在建模时,为使分析结果更具可靠性,以实测的应力-应变全曲线为依据,对程序中的混凝土本构关系进行修正后进行了弹塑性分析。在推覆分析的基础上,引入基于性能的设计思想,采用能力谱方法确定性能点,对两榀框架的抗震性能进行评定。结果表明:异形柱框架在多遇地震与罕遇地震作用下均具有良好的抗震性能。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU375.4;TU317

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