钢筋混凝土框架结构地震反应分析

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在地震发生时,建筑物发生破坏,甚至倒塌是造成重大人员伤亡和财产损失的主要原因。在实际地震过程中,框架结构多出现侧向位移过大,节点核心区混凝土开裂、钢筋屈服的破坏形式,最终框架结构呈现出“强梁弱柱”式破坏。为了加强框架结构抗震性能,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对框架结构抗震设计提出了“强柱弱梁、强节点弱构件”的设计要求。但根据多次震害调查发现,目前框架结构设计并未真正完全达到“强柱弱梁”的设计要求,框架结构破坏时仍出现较为薄弱的节点区及与之相连的柱端破坏。因此,如何增强框架结构抗震能力,提升框架结构的整体抗震性能与稳定性,减少未来地震中的人员伤亡和财产损失,是目前亟待解决的问题。本文所做的具体工作如下:1.使用ABAQUS有限元软件对一座两跨三层的框架结构进行建模,并输入EL-Centro地震波,Accel人工波,Taft地震波,汶川地震波,Tar-Tarzana波进行结构地震动反应计算;根据计算结果,考察结构在中震、大震以及强震作用下框架结构的抗震能力及抗震性能。2.利用ABAQUS软件建立三种不同模型,分别考察混凝土现浇楼板、增加柱的配箍率和箍筋强度、设置不同梁柱线刚度比三种情况下框架结构的抗震能力与抗震性能,分析结构的加速度、层间位移反应及结构破坏形式在不同波形、地震动情况下的区别,以此找出影响框架结构破坏的关键因素,进而对框架结构抗震设计提出建议。3.通过试验实例进一步考察框架结构在强震作用下抗震能力与抗震性能,选取试验中框架结构的一个子单元进行对比分析,证明试验所得结果与有限元模拟分析所得结果具有较高的一致性,说明有限元软件所得结论较为准确,适用于结构动力分析。
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