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设计基本地震加速度为0.15g和0.30g地区钢筋混凝土框架的非线性动力反应研究

吴勇  
【摘要】: 根据修订后的地震动参数区划图,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001) 增加 了7度半和8度半两个设防烈度区。对应于这两个区的框架结构在内力组合以及配 筋上有何规律,与设防烈度为7、 8、 9度时又有什么不同,有必要进行系统的分析 和对比。 在89规范的基础上,本次规范修订进一步提高了包括层间位移角限值、最小 配筋率、柱一梁级差系数等等在内的一系列抗震设计措施。上述抗震措施对结构抗 震是否有效,按照新规范设计的7度半、8度半结构在地震作用下能否达到规范预 期的抗震设防目标,也有必要通过非线性动力反应分析来予以检验。 本文严格按照新规范设计了设防烈度分别为7度半、8度半的两个民用建筑钢 筋混凝土典型框架,然后分别对其进行了设防地震作用和罕遇地震作用下的非线性 动力反应分析,并在分析中考虑了板筋作用对梁端屈服弯矩的影响。结果表明: ① 7度半结构的截面尺寸主要由轴压比决定,绝大部分柱配筋由最小配筋率控 制,而8度半结构的截面尺寸由轴压比和最大层间位移角两个因素同时控制,最小 配筋率对柱配筋的影响很小。 ② 当考虑板筋对梁端负弯矩承载力的提高作用时,可在设防烈度地震和罕遇地 震作用下分别取每一梁侧四倍、六倍板厚范围作为板的有效宽度。 ③ 7度半框架在设防烈度地震作用下结构各个杆件均未出铰;在罕遇地震作用 下仍然表现出了良好的总体抗震性能,整个结构形成了较为彻底的“梁铰机构”。说 明在低烈度区,以最小配筋率为主的抗震措施是有效的,甚至是过于严格的。 ④ 8度半框架在地震作用下结构总体反应表现良好,形成了以梁端塑性铰为主 的耗能机构。这表明新规范对8度半结构采取的抗震措施是有效的,能够实现预期 的抗震设计目标。 ⑤ 7度半结构的柱脚位置和8度半结构的变截面处在反应中均出现了较为不利 的情况,有必要加强或增加相应的抗震设计措施以控制其不利反应。


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