收藏本站
《中国地震局工程力学研究所》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

框架结构填充墙影响及强梁弱柱成因研究

石宏彬  
【摘要】:结构抗震设计的基本原则之一是保证“强柱弱梁”,期望在强烈地震中,梁先于柱破坏,消耗地震能量,避免结构倒塌。然而实际震害表明,RC框架结构并未实现预期的“强柱弱梁”破坏模式,更多的表现为“强梁弱柱”破坏。研究表明,影响形成“强柱弱梁”的因素较多,主要可归结为楼板的作用、填充墙的影响、梁承载力超强以及钢筋超配等。另外,设计中将填充墙作为非结构构件考虑,不参与结构抗震计算,然而大量震害实例表明,其对结构抗震性能有较大影响。 本文针对填充墙影响和“强梁弱柱”形成机制问题进行了研究,主要工作和成果如下: 1.表明填充墙是结构耗能的主体并改变了框架结构的内力分布。对填充墙框架和空框架结构进行了多遇及罕遇地震下的时程反应分析,通过耗能机制分析,表明了填充墙是结构非弹性耗能的主要构件,在结构耗能中起着积极的作用;并通过内力分析,指出填充墙与框架结构的相互作用改变了框架结构的内力分布,并增大了柱端分担的弯矩及轴力,造成设计中对柱内力估计的偏差。 2.揭示了计算模型误差是产生“强梁弱柱”的原因之一。结合精细有限元模型,分析了目前广泛使用的简化有限元模型误差产生的原因,并通过不同荷载工况下两种计算模型内力分布的比较,指出简化有限元模型不能很好地反映楼板的实际参与作用,导致低估了框架柱承担的弯矩,造成地震中柱先于梁发生破坏。 3.提出了板壳耦合梁板模型。针对简化有限元模型不能合理考虑楼板影响的不足,本文对现有的刚臂耦合梁板模型进行了改进,提出了板壳耦合梁板模型,通过不同荷载工况下内力分布的比较,表明该模型的计算精度较简化有限元模型有较大的改善,而在相同精度的前提下,则比刚臂耦合梁板模型更具有计算上的优势。 4.楼板能显著提高梁端负弯矩承载力并影响“强柱弱梁”的形成。将梁和板简化为不同有效翼缘宽度的T型梁,通过静力和动力作用下的反应分析,讨论了不同有效宽度楼板对梁端弯矩承载力及屈服机制的影响,指出板筋参与比例是重要参数,并通过耗能机制分析进一步说明了由于楼板的影响,柱子成为主要的耗能构件,在地震中破坏相对较重。
【学位授予单位】:中国地震局工程力学研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TU364;TU352.11

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 汪小林;顾祥林;印小晶;黄庆华;;现浇楼板对钢筋混凝土框架结构倒塌模式的影响[J];建筑结构学报;2013年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 徐向凯;新规范梁柱设计参数对实现RC框架结构屈服机制的影响研究[D];西安建筑科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨伟军,施楚贤;砌体受压本构关系研究成果的述评[J];四川建筑科学研究;1999年03期
2 曾晓明,杨伟军,施楚贤;砌体受压本构关系模型的研究[J];四川建筑科学研究;2001年03期
3 尹之潜,李树桢,程志萍,孙萍舜,白玉林;一座七层框架结构的模拟地震试验[J];地震工程与工程振动;1984年04期
4 管民生,杜宏彪;现浇楼板参与工作后框架结构的pushover分析研究[J];地震工程与工程振动;2005年05期
5 孙景江;唐玉红;孙忠贤;郑超;石宏彬;林淋;;汶川地震Ⅷ度和Ⅶ度区城市房屋震害及若干典型震害讨论[J];地震工程与工程振动;2009年06期
6 石宏彬;孙景江;;计算模型对框架结构梁柱内力影响研究[J];地震工程与工程振动;2012年02期
7 王亚勇,白雪霜;台湾921地震中钢筋混凝土结构震害特征[J];工程抗震;2001年01期
8 丁圣果,郑涛,肖常健,穆文伦;现浇框架结构梁、柱、板协同工作体系的有限元方法及其内力特征[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2003年06期
9 张慧;孔德志;李连勇;;填充墙对框架结构体系抗震性能影响的研究[J];河南大学学报(自然科学版);2006年02期
10 张志飞;;节点刚域设置对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2010年12期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 姜锐;钢筋混凝土框架结构在设防烈度和罕遇地震下的抗震设计及抗震性能研究[D];同济大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘兴远,韩富田;砖砌体抗剪强度有限元非线性分析[J];四川建筑科学研究;1989年01期
2 朱伯龙,陆洲导,胡克旭;高温(火灾)下混凝土与钢筋的本构关系[J];四川建筑科学研究;1990年01期
3 王正霖,许锡宾;预应力结构分析中采用的混凝土应力——应变曲线[J];四川建筑科学研究;1990年03期
4 刘建新;填充墙框架房屋抗震设计新方法[J];四川建筑科学研究;1997年02期
5 吴善能,陆竹卿;低标准多层砖混结构房屋模型抗震性能的研究[J];四川建筑科学研究;1999年01期
6 蔡跃,鲁彩凤,孙泽世;修复材料的物理力学性能研究现状[J];四川建筑科学研究;1999年03期
7 胡文发,朱伯龙,黄鼎业;受损剪力墙的非线性分析[J];四川建筑科学研究;2000年02期
8 胡文发,黄鼎业;预应力混凝土结构非线性分析的新方法[J];四川建筑科学研究;2000年04期
9 陈亦,何勇毅,蒋欢军;剪力墙结构计算模型分析[J];四川建筑科学研究;2001年01期
10 张伟平,顾祥林,张誉;砖墙填充框架在地基不均匀沉降作用下附加内力的计算分析[J];四川建筑科学研究;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵敏;高利才;王晓;邱桂林;刘江;宋彦琦;;两种改进型钢框架梁柱节点抗震性能分析[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
2 薛武军;;探讨深基坑监测中钢筋混凝土支撑梁轴力测试中的问题[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 彭芳乐;李福林;白晓宇;谭轲;龙冈文夫;;基于修正塑性功砂土的能量型弹粘塑性本构模型研究[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
4 孙毅;李密密;崔娜;吴丹;蒋秀根;;钢筋骨架支承下混凝土梁受损破坏行为数值模拟分析[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
5 唐波;余江滔;丁斌;;钢筋混凝土框架节点震损加固方法的对比研究[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
6 齐娟;程绍革;;浅谈振动台试验中欠配重模型设计方法[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
7 程绍革;齐娟;;两个模型振动台试验的对比[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
8 李英民;韩军;刘立平;郑妮娜;王丽萍;刘建伟;伍云天;刘阳冰;;建筑结构强震破坏机制与控制方法的讨论[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
9 田洁;田伟;;填充墙框架-剪力墙结构地震滞回耗能特性分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
10 于朝辉;;橡胶材料在土木工程应用及其界面问题研究[A];第十届中国科协年会论文集(四)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
2 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 徐瑞;大型复杂结构非平稳随机振动分析方法研究[D];华南理工大学;2010年
4 傅军;新型墙体抗裂抗渗性能及工程应用研究[D];浙江大学;2010年
5 李妍;混凝土多孔砖墙体裂缝控制的相关力学性能研究[D];吉林大学;2011年
6 郭猛;框架—密肋复合墙结构抗震性能与设计计算方法研究[D];北京交通大学;2011年
7 王雯璐;侧填荷载对高填方涵洞地基承载力的影响[D];吉林大学;2011年
8 彭小波;汶川地震强震动记录分析及应用[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
9 余晓琳;自锚式悬索桥静力可靠度研究[D];华南理工大学;2011年
10 吴小勇;钢筋钢丝网砂浆加固混凝土柱的轴压、偏压及抗震滞回性能试验研究[D];汕头大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
2 杨凤莲;配置加强箍筋混凝土短柱力学性能试验研究[D];山东科技大学;2010年
3 刘翔;空心板简支梁桥地震非线性碰撞研究[D];郑州大学;2010年
4 李慧;FRP加固钢筋混凝土单向板的受弯试验与有限元分析[D];郑州大学;2010年
5 梁城宇;多层砌体结构非线性分析及抗震性能研究[D];大连理工大学;2010年
6 孙丽娟;填充墙平面内及平面外受力性能研究[D];长沙理工大学;2010年
7 巩朝;拱梁组合体系桥梁的地震反应分析[D];长沙理工大学;2010年
8 张逯见;筒承式立筒群仓结构模型模拟地震振动台试验研究[D];河南工业大学;2010年
9 蒲秀娟;水平荷载作用下带填充墙RC框架结构非线性分析[D];南昌大学;2010年
10 卢成;基于实际震害的钢筋混凝土框架填充墙结构的抗震性能研究[D];昆明理工大学;2008年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宣纲,顾祥林,吕西林;强震作用下混凝土框架结构倒塌过程的数值分析[J];地震工程与工程振动;2003年06期
2 管民生,杜宏彪;现浇楼板参与工作后框架结构的pushover分析研究[J];地震工程与工程振动;2005年05期
3 孙柏涛;闫培雷;胡春峰;张明宇;;汶川8.0级大地震极重灾区映秀镇不同建筑结构震害概述及原因简析[J];地震工程与工程振动;2008年05期
4 吴应雄;;钢筋混凝土多层框架柱的设计与施工分析——汶川大地震震害考察及对现状的思考[J];福建建筑;2008年10期
5 郭子雄,吕西林,王亚勇;建筑结构在罕遇地震下弹塑性变形验算的讨论[J];工程抗震;1999年01期
6 杨红,韦锋,白绍良,王珍;柱增强系数取值对钢筋混凝土抗震框架塑性铰机构的控制效果[J];工程力学;2005年02期
7 马玉虎;陆新征;叶列平;唐代远;李易;;漩口中学典型框架结构震害模拟与分析[J];工程力学;2011年05期
8 吴波;黄仕香;赵新宇;;混凝土框剪结构的落层倒塌碰撞试验[J];工程力学;2012年06期
9 吴波;王明君;;混凝土空间板柱结构的震致落层倒塌分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);2012年02期
10 胡庆昌;;钢筋混凝土框剪结构抗震设计若干问题的探讨[J];建筑结构;2006年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨小卫;钢筋混凝土框架结构梁柱地震破坏机理的试验与设计方法研究[D];中国建筑科学研究院;2011年
2 黄思凝;外廊式RC框架地震破坏及倒塌机理研究[D];中国地震局工程力学研究所;2012年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王景玄;王文达;周小燕;;基于初始损伤模型的钢管混凝土组合框架抗连续倒塌分析[J];建筑结构学报;2013年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 付国;钢筋混凝土框架结构地震倒塌破坏研究[D];长安大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段炼,王文长,郭苏凯;钢筋混凝土结构塑性铰的研究[J];四川建筑科学研究;1983年03期
2 刘建新;填充墙框架房屋抗震设计新方法[J];四川建筑科学研究;1997年02期
3 曾铁梁;高洪波;;钢筋混凝土框架的非线性分析[J];四川建筑科学研究;2007年01期
4 刘锡荟,陈一平,张卫东,汪培庄;建筑物震害预测的落影贝叶斯原理的应用[J];地震工程与工程振动;1985年01期
5 刘锡荟,李荷,何进;地震损失估计和经济决策模型[J];地震工程与工程振动;1985年04期
6 高小旺,鲍霭斌;抗震设防标准及各类建筑物抗震设计中“小震”与“大震”的取值[J];地震工程与工程振动;1989年01期
7 尹之潜,李树桢,杨淑文,赵直;震害与地震损失的估计方法[J];地震工程与工程振动;1990年01期
8 尹之潜;地震灾害损失预测研究[J];地震工程与工程振动;1991年04期
9 谢礼立,张晓志,周雍年;论工程抗震设防标准[J];地震工程与工程振动;1996年01期
10 关国雄,夏敬谦;钢筋混凝土框架砖填充墙结构抗震性能的研究[J];地震工程与工程振动;1996年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 马千里;叶列平;陆新征;马玉虎;;现浇楼板对框架结构柱梁强度比的影响研究[A];汶川地震建筑震害调查与灾后重建分析报告[C];2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 邹胜斌;工业建筑多层钢筋混凝土抗震框架的非线性动力反应研究[D];重庆大学;2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐琎,吴开成,庄一舟,朱晗迓;某展厅框架结构裂缝的有限元分析[J];低温建筑技术;2004年05期
2 田洁,王克成;框架结构和半无限地基系统的动力相互作用问题研究[J];西北建筑工程学院学报(自然科学版);1999年01期
3 胡建眭;;浅谈框架结构局部多层整体施工工艺[J];黑龙江科技信息;2013年36期
4 俞盛锷;框架结构的整体稳定计算[J];化工设计;2000年04期
5 姬慧;框架结构基于材料延性的多目标优化设计[J];山西建筑;2001年01期
6 夏长青,毛益松,吴克刚;框架结构楼房连续折叠单向倒塌爆破[J];矿业研究与开发;2001年S1期
7 孙晔青,黄玲;框架结构内力计算方法研究[J];南昌航空工业学院学报;2001年03期
8 侯克鹏,雷劲松,姚激;框架结构在动荷载作用下加固减振的研究[J];四川建筑;2001年03期
9 黄庆丰;框架结构二阶位移效应数值解[J];华侨大学学报(自然科学版);2002年04期
10 李玉洁;;浅议框架结构存在的问题及处理措施[J];黑龙江科技信息;2002年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨建国;;框架结构爆破倒塌的有限元动态模拟分析[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
2 陈虬;万文;;混凝土框架结构的随机有限元分析[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(上)[C];1994年
3 王群;袁平;吴知丰;;框架结构弯剪模型的参数识别法[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1997年
4 朱志广;;抗震混凝土框架结构震害分析及施工质量控制分析[A];2014年8月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2014年
5 崔玉红;聂永安;严宗达;吴国有;;地震作用下钢筋混凝土框架结构的动力计算[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1999年
6 安东亚;施卫星;田炜;;某框架结构改造前后动力测试对比研究[A];2013年既有建筑功能提升工程技术交流会论文集[C];2013年
7 谭宽仁;;框架结构常见的质量问题与防控措施分析[A];2014年6月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2014年
8 张玉明;边广生;孟少平;;平面形状为圆环形的混凝土框架结构温度应力研究[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2010年
9 倪长辉;阎军;程耿东;郭旭;;精确频率约束下框架结构的尺寸优化[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
10 毛呈龙;叶献国;魏常军;;后张有粘结预应力混凝土框架结构设计方法研究[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 创平办;搭好创平框架促进工作开展[N];韶关日报;2013年
2 李静华;木框架结构 风光无限[N];中国房地产报;2003年
3 记者 李雪竹;四川 督查惩防体系基本框架构建[N];中国纪检监察报;2012年
4 安国强于海涛;青岛客站框架结构主体施工进入冲刺阶段[N];人民铁道;2007年
5 梦觉;用DreamWeaver快速搭建框架页面[N];电脑报;2001年
6 天津大学 于庆荣;约束混凝土柱装配整体式框架结构优势[N];中国建材报;2013年
7 本报记者 冯海波 通讯员 周玉 陈莹;“海螺”,嘹亮,“门式框架”矗立[N];广东科技报;2012年
8 吴朝红;如何保证钢筋在框架结构中的施工质量[N];广东建设报;2000年
9 蔡军 林国赞 特约记者 张军;轻型木框架建筑[N];中国房地产报;2003年
10 邵源;独立阐释学习型社会[N];社会科学报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 袁景;考虑土—结构相互作用的钢筋混凝土框架结构地震倒塌破坏仿真分析[D];辽宁工程技术大学;2013年
3 曲哲;摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究[D];清华大学;2010年
4 马千里;钢筋混凝土框架结构基于能量抗震设计方法研究[D];清华大学;2009年
5 田明革;钢筋混凝土框架结构施工期性能研究[D];湖南大学;2008年
6 刘铁;套建增层框架结构房屋设计与施工方法研究及实践[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 黄思凝;外廊式RC框架地震破坏及倒塌机理研究[D];中国地震局工程力学研究所;2012年
8 何庆锋;钢筋混凝土框架结构抗倒塌性能试验研究[D];湖南大学;2010年
9 白雪霜;现有钢筋混凝土框架结构抗震鉴定方法试验研究[D];中国建筑科学研究院;2012年
10 陈逵;基于地震能量输入历程的RC框架损伤研究[D];湖南大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋平;随机地震激励下钢筋混凝土框架结构的响应分析[D];北京交通大学;2010年
2 宁超列;基于纤维铰模型的框架结构非线性地震反应分析[D];哈尔滨工业大学;2008年
3 刘春良;桁架和框架结构的稳定性分析与优化设计[D];大连理工大学;2006年
4 张建波;回字形超长钢筋混凝土框架结构的温度应力研究[D];东南大学;2006年
5 杨仁孟;框架结构的地震易损性分析方法的研究[D];中国地震局工程力学研究所;2006年
6 林希;无粘结部分预应力混凝土扁梁框架结构抗震研究[D];福州大学;2003年
7 孙鹏;超长混凝土框架结构温变复合效应研究[D];西安建筑科技大学;2011年
8 周爱秋;钢筋混凝土框架结构抗连续性倒塌数值分析[D];北京林业大学;2012年
9 姚婉春;基于住宅产业化的部分装配式框架结构技术的应用[D];华侨大学;2012年
10 吴晟;设置分灾框架的框架结构抗震加固方法研究[D];华中科技大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026