论文部分内容阅读
本文研究围绕斜柱对多层建筑应用普遍的结构形式—RC框架结构抗震性能影响展开,重点就斜柱布置位置和斜柱的倾角变化对RC框架结构控制指标、变形形态、受力模式以及罕遇地震作用下的屈服机制与破坏模式的影响等进行研究与探讨。主要研究工作及成果如下:(1)建立将外倾斜柱布置在结构短跨、长跨与直柱框架的三个框架结构模型,探讨斜柱布置位置对框架结构抗震性能的影响,并利用弹性时程分析方法对得到的结果进行验证,得到外倾斜柱布置在长跨时对框架结构抗震性能较为不利。(2)将外倾斜柱布置在长跨,通过变化不同斜柱外倾角度分别建立五个框架模型,并对其进行了多遇地震下的弹性分析,探讨斜柱外倾角度变化对框架结构抗震性能的影响,并利用弹性时程分析方法对得到的结果进行验证。(3)基于多遇地震下的计算结果,建立考虑楼板及钢筋的框架结构模型,各模型配筋保持一致。对三个斜柱外倾角度的框架模型进行罕遇地震作用下的静力弹塑性分析,由倒三角和均布两种荷载分布条件下的计算结果可知,沿斜柱外倾方向最不利的推覆力方向,且相对均布分布来说,倒三角分布对框架结构变形及耗能能力影响更大。(4)在上面研究的基础上,基于倒三角分布,对五个不同斜柱外倾角度的框架模型进行罕遇地震作用下的静力弹塑性分析,探讨罕遇地震下斜柱外倾角度变化对框架结构抗震性能的影响。罕遇地震下随着斜柱外倾角度增大,框架结构刚度越低,抗震性能越差,结构薄弱层更加凸显。通过梁、柱塑性铰的分布及发展程度可知,斜柱外倾角度增大加快了框架结构了塑性铰的产生和发展,甚至改变了框架结构的屈服机制。斜柱外倾角度在15°以内时,框架结构还能处于传统梁铰型屈服机制,符合“强柱弱梁”的抗震理念。斜柱倾角大于15°后,框架结构塑性变形无法完全展开,框架结构屈服机制可能会变为柱铰型,发生脆性破坏。(5)针对分析得出的斜柱外倾角度较大引起的薄弱层提出两种改进方案,并利用弹性分析、静力弹塑性分析和动力弹塑性分析方法,对改进后的框架结构模型抗震性能提升效果进行全面的对比验证。