【摘 要】
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大空间混凝土（LRC）框架结构在上世纪五十年代被广泛运用于大会堂、博物馆、剧场等具有社会历史意义的大型公共建筑当中。由于此类既有大型公共建筑建设时期久远、结构老旧、以及使用功能需求的提高,该类建筑是否还具备继续被人们使用的条件,以及是否满足现行规范标准等问题逐渐受到关注。同时,LRC框架结构的开间、进深及层高尺寸较大,且往往存在层高突变、局部楼板不连续等建筑不规则情况,使得结构中含有明显的薄弱部位
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（51978562）； “十三五”国家重点研发计划（2016YFC0701306）；
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大空间混凝土（LRC）框架结构在上世纪五十年代被广泛运用于大会堂、博物馆、剧场等具有社会历史意义的大型公共建筑当中。由于此类既有大型公共建筑建设时期久远、结构老旧、以及使用功能需求的提高,该类建筑是否还具备继续被人们使用的条件,以及是否满足现行规范标准等问题逐渐受到关注。同时,LRC框架结构的开间、进深及层高尺寸较大,且往往存在层高突变、局部楼板不连续等建筑不规则情况,使得结构中含有明显的薄弱部位,抗震性能也异于常规RC框架结构。而目前在对既有LRC框架结构抗震性能及其破坏状态划分方面的研究并不充分,因此LRC框架结构抗震性能的评估标准亟待研究。本文选取一含有软弱层的既有LRC框架结构为研究对象,通过模拟地震振动台试验以及数值模拟对结构的抗震性能进行研究,提出LRC框架结构的破坏等级,为LRC框架结构抗震性能评估及加固提供可靠依据。本文主要研究内容如下:（1）通过设计并完成振动台试验得到LRC框架结构在各地震烈度下的真实反应情况,掌握结构的抗震性能及其失效模式,并验证结构中软弱层的存在;（2）探究软弱层对LRC框架结构加速度、位移等动力响应指标的影响规律,以及软弱层对结构屈服机制的影响;（3）从宏观破坏状态和可量化的变形极限指标的角度提出LRC框架结构的破坏等级,对LRC框架结构进行抗震性能评估,预测结构在不同强度地震作用后的震损情况。论文研究成果如下:（1）LRC框架结构由于层高突变使得结构竖向存在不规则性,导致结构出现软弱层;软弱层的出现导致结构应力集中,损伤加剧,楼层柱顶加速度放大效应降低,位移响应显著,大幅度降低了结构的整体抗震性能;（2）通过增量动力分析（IDA）明确了地震强度参数PGA与需求参数θmax之间的变化规律,对LRC框架结构进行了概率抗震能力分析,得到了结构可继续使用极限状态（IO）、防止倒塌极限状态（CP）等性能状态点;（3）基于振动台试验、数值模拟以及IDA分析结果,将LRC框架结构的破坏等级划分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏和倒塌5个等级,其中包括了损伤状态的宏观描述、量化的层间位移角和修复程度;（4）根据易损性分析,列出了我国基本设防烈度下LRC框架结构超越各极限状态的概率;通过计算抗倒塌安全储备系数（CMR）验证了LRC框架结构比常规RC框架结构抗倒塌性能较弱。
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