梁柱节点的能量耗散系数对低层框架结构地震反应的影响

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钢筋混凝土框架结构平面布置灵活多样,传力机制简明清晰,是我国建筑中最常用的结构形式;此外,因为其具有较高的承载力、良好的延性和整体性,被广泛应用于地震设防区,因而研究钢筋混凝土框架结构的抗震性能具有重要的意义。基于有限元分析软件的结构非线性分析方法作为一种高效、实用的研究手段被广泛应用于地震工程领域。钢筋混凝土框架结构,特别是低层钢筋混凝土框架结构的地震响应受梁柱节点的非弹性滞回性能以及梁柱节点的能量耗散能力的影响较大。然而,在目前的抗震设计规范中,并没有直接考虑梁柱节点能量耗散能力对于钢筋混凝土结构地震响应的影响。在本次研究中,我们利用梁柱节点的基于能量耗散的滞回模型,通过OpenSees程序进行非线性时程分析来分析梁柱节点能量耗散能力与结构地震响应的关系。为了确保分析方法以及基于能量耗散的滞回模型的适用性,我们运用其模拟了现有的一个框架结构振动台试验。基于分析方法与模型的适用性,我们利用14条不同的地震波针对六种不同的低层钢筋混凝土框架结构进行了非线性时程分析。我们设计的研究参数为:梁柱节点的能量耗散系数κ、框架结构的层数(三层、五层、九层),框架结构的跨数(两跨、四跨)。分析结果表明,对于低层RC框架结构,随着梁柱节点能量耗散能力的增加,结构横向位移和延性的需求减小。
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