基于等效線性化的RC框架結構大震簡化設計方法研究.pdf

1、強震中實現(xiàn)預期的延性破壞模式是保證鋼筋混凝土結構大震或超大震抗震性能的決定性因素之一。汶川地震震害顯示，采用我國抗震規(guī)范中基于小震彈性內(nèi)力的“強柱弱梁”能力級差調(diào)整措施的設計方法設計的RC框架結構并未有效的實現(xiàn)其所倡導的延性梁鉸破壞模式，幾乎全是柱鉸破壞模式，這引起我們對規(guī)范控制破壞模式的設計措施有效性的反思。盡管新版抗震規(guī)范采取了增大強柱弱梁系數(shù)等改進措施，但基于小震內(nèi)力放大柱端彎矩的設計方法未必能經(jīng)濟有效的包絡框架結構在強震中的內(nèi)力

2、重分布，框架柱在強震中軸力的變化會顯著降低其承載力，因此，規(guī)范方法的控制效果有待校驗。而日本規(guī)范是直接基于大震內(nèi)力進行預期破壞模式設計，這種方法一定程度上考慮了結構強震下的內(nèi)力重分布和柱變軸力的影響，在理論上更為合理，但其如何簡便有效的應用到中國規(guī)范有待深入研究。
　　本文圍繞基于等效線性化的大震簡化設計方法展開研究，對比分析了現(xiàn)有的各種等效線性化方法；通過對預設破壞模式的算例進行彈塑性動力時程分析，統(tǒng)計給出了破壞部位的延性需求規(guī)

3、律；通過算例對比分析給出了合適的等效線性化參數(shù)確定方法及內(nèi)力調(diào)整方案；考慮不同的結構高度和柱軸壓比設計了8度0.2g區(qū)兩組5、8、10和13層框架結構算例，分別采用我國抗震規(guī)范方法和等效線性化大震設計方法進行框架配筋設計，通過動力彈塑性時程分析對比了兩種破壞模式設計方法的控制效果，驗證了等效線性化大震設計方法的有效性；提出了確定等效線性化參數(shù)的實用簡化方法，并對其有效性進行了驗證。
　　通過上述工作，本文得出如下主要結論：

4、　　①8區(qū)0.2區(qū)算例梁端和結構底部柱底曲率延性需求大震時在1~3之間，超大震時在1~5之間。梁最大延性需求出現(xiàn)在最大層間位移角所在樓層或附近，結構最上部二至三層的梁未屈服；軸壓比的降低能顯著減小柱底的延性需求。
　?、诘刃Ь€性化方法同時考慮剛度折減和附加阻尼，可更好的模擬框架結構在強震下的內(nèi)力和變形；通過對比分析給出了相對適用的Rosenblueth和Herrera割線剛度法確定等效參數(shù)。
　　③采用的等效線性化大震設計方