山地城市掉層框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力研究.pdf

1、山地建筑結(jié)構(gòu)形式特殊多樣，掉層結(jié)構(gòu)是其中典型的代表。掉層結(jié)構(gòu)柱底的嵌固端不在同一水平面而存在豎向不規(guī)則，有著與普通結(jié)構(gòu)不同的抗震性能。以往研究表明，上地層以上的第一層是掉層結(jié)構(gòu)的薄弱部位，該層柱受力較大，容易首先破壞。但地震是一種突發(fā)性自然災(zāi)害，具有極大的隨機(jī)性和不確定性，掉層結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下的抗地震倒塌能力仍需要研究。
　　為了研究掉層結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下的抗地震倒塌能力，本文首先利用已有掉層框架結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果考察了SeismoStruc

2、t程序?qū)Φ魧涌蚣芙Y(jié)構(gòu)反應(yīng)的模擬效果，并基于現(xiàn)行規(guī)范分別設(shè)計(jì)了2個(gè)普通框架算例、2個(gè)掉層框架算例以及2個(gè)帶拉梁加強(qiáng)方案掉層框架算例，采用基于增量動(dòng)力分析方法的結(jié)構(gòu)地震倒塌易損性分析定量評(píng)價(jià)并比較了各個(gè)算例的抗地震倒塌能力與抗地震倒塌安全儲(chǔ)備。為了考察上地層地震動(dòng)放大對(duì)掉層框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力及安全儲(chǔ)備的影響，在掉層框架模型基礎(chǔ)上補(bǔ)充了2個(gè)不考慮上地層地震動(dòng)放大的模型并進(jìn)行了比較。最后通過(guò)對(duì)比掉層框架結(jié)構(gòu)與普通框架結(jié)構(gòu)不同的破壞模式考察了

3、掉層框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式對(duì)掉層框架結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力及安全儲(chǔ)備，為掉層框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)提供參考。
　　本文研究得到的主要結(jié)論如下：
　?、?SeismoStruct程序不僅能準(zhǔn)確模擬普通框架結(jié)構(gòu)在靜力或動(dòng)力作用下的反應(yīng)，對(duì)于掉層框架結(jié)構(gòu)的反應(yīng)的模擬也較為準(zhǔn)確。
　　②同樣基于我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)的普通框架結(jié)構(gòu)隨著樓層數(shù)增加而抗地震倒塌能力更低，但不同樓層數(shù)的普通框架結(jié)構(gòu)仍具有相同水準(zhǔn)的抗倒塌安全儲(chǔ)備。掉層框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能

4、力與總高度相同的普通框架結(jié)構(gòu)相近但抗倒塌安全儲(chǔ)備低于普通框架結(jié)構(gòu)，拉梁加強(qiáng)方案并不能有效提高掉層框架結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力及安全儲(chǔ)備。
　?、凵系貙拥卣饎?dòng)放大是掉層框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力及安全儲(chǔ)備較低的重要原因，同時(shí)也是拉梁加強(qiáng)方案不能發(fā)揮作用的原因。由于上下地層間地震動(dòng)強(qiáng)度不同而存在一個(gè)施加于上地層和下地層間強(qiáng)制相對(duì)位移，這一相對(duì)位移通過(guò)拉梁作用于結(jié)構(gòu)下掉部分反而對(duì)結(jié)構(gòu)更為不利。
　?、艿魧涌蚣芙Y(jié)構(gòu)特殊的破壞模式也是其抗地震