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刚度比与高宽比对SRC框架-RC筒体混合结构抗震性能影响的Push-over法分析

永春  
【摘要】: 型钢混凝土(SRC)框架-钢筋混凝土(RC)筒体混合结构体系因其良好的侧向抗震性能和子结构间变形协调性能,在我国高烈度区已经开始应用。研究和震害表明,结构合理的刚度比和高宽比对结构内力分配和混合结构体系的整体变形有较大程度的影响,文中采用Push-over简化分析法对刚度比和高宽比影响结构内力和变形的规律进行了探索。 本文根据Push-over分析理论,具体实现了对SRC框架-RC筒体结构的Push-over分析。对Push-over分析法的基本原理、计算步骤、整体及单元计算模型的选取等问题进行了针对性阐述。在结构分析中,对RC核心筒体选用等效斜支撑框架的宏模型;采用CSI Section Builder有限元分析软件,对型钢混凝土柱进行全过程分析,确定其P-M-M相关面,进而确定SRC柱塑性铰的属性。运用SAP2000非线性有限元通用软件建立SRC框架-RC筒体空间有限元计算模型,在现有Push-over理论框架下对该结构模型实施静力弹塑性分析,探讨了框架与筒体的刚度比和高宽比对整体混合结构抗震性能的影响。 分析结果表明,SRC框架与RC筒体的刚度比和高宽比,对结构内力分配和变形都有影响。随着刚度比的增加框架所承担的楼层剪力、弯矩的比例增大,结构层间位移角也随之增大;混合结构高宽比对框架承担的楼层剪力大小影响很小,对框架承担的楼层剪力的比例影响很大;高宽比增大,筒体楼层剪力显著减小,框架承担的底层剪力在总底层剪力中所占比例增大。核心筒的高宽比对框架承担的楼层弯矩影响显著;随着筒体高宽比的增大,框架楼层弯矩在底层总楼层弯矩中所占比例显著增大。在罕遇地震下,SRC框架-RC筒体混合结构的框架有效地承担部分楼层剪力和弯矩,使框架与核心筒之间内力重分布,具有良好的协同工作性能。


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