RC框架結(jié)構(gòu)“強(qiáng)柱弱梁”破壞機(jī)理及實(shí)現(xiàn)方法研究.pdf

1、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的“強(qiáng)柱弱梁”破壞機(jī)制概念設(shè)計(jì)理念能夠有效提高結(jié)構(gòu)抗震性能、防止結(jié)構(gòu)整體倒塌。各國抗震設(shè)計(jì)規(guī)范均提出相應(yīng)的措施來加強(qiáng)柱端抗彎承載能力以求實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)在地震動(dòng)作用下實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”。然而，近年來國內(nèi)外的許多震害調(diào)研資料顯示，框架結(jié)構(gòu)在實(shí)際地震作用中很少出現(xiàn)預(yù)期的“強(qiáng)柱弱梁”破壞形式，絕大部分結(jié)構(gòu)是以柱端截面破壞為主。針對該問題，本文采用理論分析、數(shù)值模擬與振動(dòng)臺試驗(yàn)的方法，從概率統(tǒng)計(jì)角度出發(fā)，開展了“強(qiáng)柱弱梁”破壞機(jī)理及實(shí)現(xiàn)

2、方法研究。研究所得結(jié)果與結(jié)論可供RC框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)以及相關(guān)規(guī)范修訂等工作參考。
　　本文的主要研究工作如下：
　　（1）本文根據(jù)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的典型震害現(xiàn)象與特征，把結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的破壞形式歸類為三大類。另外，根據(jù)梁柱節(jié)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)中所處位置以及構(gòu)件連接形式的不同，對梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類并分別對每一類節(jié)點(diǎn)所發(fā)生的破壞形式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
　?。?）建立九個(gè)具有不同柱端極限承載彎矩放大系數(shù)代表值的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)模型，并且每

3、個(gè)模型中所有節(jié)點(diǎn)的控制參數(shù)一致。為考慮地震動(dòng)隨機(jī)性對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，本文根據(jù)地震動(dòng)隨機(jī)選取100條地震動(dòng)記錄并將其PGA分別調(diào)幅為0.2g、0.3g、0.4g三組分別對每個(gè)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行時(shí)程分析。
　?。?）統(tǒng)計(jì)出每類節(jié)點(diǎn)在對應(yīng)柱端彎矩放大系數(shù)代表值下實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”破壞機(jī)制的概率并提供相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)建議值。另外，文章指出地震作用下框架結(jié)構(gòu)存在的一種特殊的“薄弱層”破壞形式，并通過提高柱端彎矩放大系數(shù)代表值減小這種現(xiàn)象發(fā)生的可能

4、性。
　?。?）從構(gòu)件受力層面研究節(jié)點(diǎn)相鄰梁柱構(gòu)件在考慮樓板約束以及地震動(dòng)動(dòng)力作用影響下的受力行為，并通過統(tǒng)計(jì)給出不同節(jié)點(diǎn)處梁柱構(gòu)件屈服時(shí)刻彎矩與靜力計(jì)算承載彎矩比值隨著柱端彎矩放大系數(shù)的變化規(guī)律。
　?。?）通過振動(dòng)臺試驗(yàn)研究填充墻對結(jié)構(gòu)整體抗震性能以及梁柱節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的影響。文章給出試驗(yàn)結(jié)構(gòu)模型的頻率，振型，以及兩模型位移比值等參數(shù)隨著加載地震動(dòng)幅值變化的規(guī)律曲線，并結(jié)合試驗(yàn)現(xiàn)象研究填充墻自身剛度及其在結(jié)構(gòu)中的分