钢筋混凝土异形柱构件抗震性能影响因素分析及结构破坏形态初探-防灾减灾工程及防护工程专业论文.docxVIP

中文摘要 I 摘 要 钢筋混凝土框架结构抗震设计期望在地震中出现“强柱弱梁”的梁铰屈服机制， 然而在 5.12 汶川地震中该类结构很少出现梁铰破坏，而由于柱端形成塑性铰破坏 而造成房屋破坏的现象较为普遍。广大工程设计和科研工作者在震后积极思考原 因和寻求解决的途径的同时，也给我们一个重要的提醒，混凝土异形柱结构由于 震区几乎没有建造，因此其受力特性和破坏形态未在地震中得到检验，其屈服机 制到底如何、能否实现“强柱弱梁”的梁铰屈服机制，仍是困扰广大工程设计和科研 工作者的难题之一。 本文以混凝土异形柱构件和框架结构为研究对象，围绕其构件的受力特性影 响因素和结构破坏模式，主要完成了以下工作： ① 采用基于有限单元柔度法的纤维模型梁柱单元对在不同配箍特征值和不 同纵向受力钢筋配筋率下的钢筋混凝土异形柱的的受力性能进行了模拟分析，并 分别从承载力、延性及滞回耗能三个方面进行比较。 ② 严格按现行异形柱结构设计规程《混凝土异形柱结构技术规程》 （JGJ149—2006）设计了 7 度 015g 区的一个 3 × 2 跨 6 层异形柱框架结构和 8 度 0.20g 区的一个 3 × 2 跨的 4 层异形柱框架结构。同时，根据本文所采取的考虑楼板 作用方法分别设计出 7 度 015g 区和 8 度 0.20g 区的考虑楼板作用的异形柱框架结 构。 ③ 采用基于有限单元柔度法的纤维模型梁柱单元，对所设计的结构进行了单 向水平地震作用下的三维非线性地震反应分析。对考虑楼板作用框架结构和不考 虑楼板作用框架结构在罕遇地震水准下的整体结构抗震性能和出铰机制的差异进 行了考察，从而对比了考虑楼板框架结构和不考虑楼板框架结构的非线性抗震性 能演化规律。 ④ 对所设计的考虑楼板作用和不考虑楼板作用的两类异形柱框架结构中各 抽取一榀典型框架，采用基于有限单元柔度法的纤维模型梁柱单元，进行了推覆 补充分析。对楼板作用对异形柱框架抗震性能的影响规律做了进一步的验证。 关键词：异形柱，纤维模型，抗震性能，破坏形态，非线性动力分析 英文摘要  PAGE 4 ABSTRACT Beam-hinge-yield mechanism with ‘strong column and weak beam’ is expected in the seismic design for reinforced concrete frame structure. However, in the earthquake in Wenchuan on May 12, structures of such type rarely performanced damages in beam-hinge,and buildings more generally be damaged because of the break of plastic-hinge in the ends of columns. While many engineering and researchers have worked on finding the reasons and the solutions,we must be aware that, special shaped column structures were built seldomly in the seismic regions,its mechanical performance and failure mode have not been checked in the earthquake.Therefore, there were still interrogatives for engineering designers and researchers which yield mechanism will be performanced and whether the Beam-hinge-yield mechanism could be achieved. In this paper, taking the specially shaped columns members and frame structures as the study object, it aims to investigate the influence factors on seismic behavior of specially shaped columns members and failure mechanism of structures. The main research work finished in this thesis is a