地震作用下框架結(jié)構(gòu)的破壞模式研究.pdf

1、本文以框架結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞模式為研究對(duì)象，主要做了以下工作：
　　 (1)從地震破壞準(zhǔn)則入手，總結(jié)了塑性鉸的三要素：時(shí)間順序，空間分布和轉(zhuǎn)動(dòng)程度，探討了各要素的特點(diǎn)。根據(jù)三要素的不同組合，對(duì)框架結(jié)構(gòu)典型地震破壞模式進(jìn)行了總結(jié)，分析了影響破壞模式的因素。借鑒美國(guó)規(guī)范邊榀抗震和日本規(guī)范針對(duì)屈服形式進(jìn)行設(shè)計(jì)的思想，對(duì)于最普遍的梁柱混合鉸破壞模式，定性提出可允許中柱和底層柱底出鉸而邊柱不出鉸的優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，可較好避免層屈服機(jī)制的發(fā)

2、生。
　　 (2)當(dāng)前對(duì)于破壞模式的評(píng)判仍顯粗糙，尚處于定性判斷的層面，缺乏統(tǒng)一的量化指標(biāo)，無法滿足基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法的需要。本文采用Park-Ang雙參數(shù)地震損傷模型，選擇合理的加權(quán)組合方法，提出了基于塑性鉸的結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)。提出以結(jié)構(gòu)梁柱損傷比作為區(qū)分破壞機(jī)制的量化指標(biāo)，以樓層損傷作為評(píng)估層屈服風(fēng)險(xiǎn)的參考指標(biāo)，以結(jié)構(gòu)整體損傷作為結(jié)構(gòu)損傷程度的宏觀量化指標(biāo)。
　　 (3)本文選用OPENSEES程序，使用纖維模型和基

3、于柔度的分析單元，考慮板筋的影響，對(duì)平面框架進(jìn)行罕遇地震水平下的非線性動(dòng)力時(shí)程分析。本文分析算例共8個(gè)，分別是：嚴(yán)格按照規(guī)范要求，在7度(0.1g和0.15g)、8度(0.2g和0.3g)、9度(0.3g)設(shè)防烈度下，設(shè)計(jì)的5個(gè)典型框架算例；在7度0.15g、8度0.2g和8度0.3g設(shè)防區(qū)典型框架的基礎(chǔ)上，通過提高邊柱的截面和配筋，增加邊柱的實(shí)際抗彎能力，設(shè)計(jì)出3個(gè)算例用于對(duì)比分析。分析得到結(jié)論如下：
　　 ①按現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)的

4、典型框架算例，在7度0.1g和9度0.4g設(shè)防區(qū)的罕遇水平地震作用下呈現(xiàn)較好的梁鉸破壞模式；在7度0.15g、8度0.2g和8度0.3g設(shè)防區(qū)則呈現(xiàn)梁柱混合鉸破壞模式，有發(fā)生層屈服機(jī)制的風(fēng)險(xiǎn)。
　　 ②結(jié)構(gòu)梁柱損傷比可作為區(qū)分破壞模式的量化指標(biāo)，結(jié)構(gòu)的梁柱損傷比越大，越接近梁鉸破壞模式，越小則越接近柱鉸破壞模式。在本文有限數(shù)量的算例中，當(dāng)梁柱損傷比大于5時(shí)可認(rèn)為發(fā)生梁鉸破壞模式，當(dāng)梁柱損傷小于0.2時(shí)，可認(rèn)為發(fā)生柱鉸破壞模式，其