楼层最小地震剪力系数在掉层结构设计中适用性研究

发布时间：2017-12-17 13:36

  本文关键词：楼层最小地震剪力系数在掉层结构设计中适用性研究

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【摘要】：掉层结构是山地建筑中一种比较典型的结构形式,由于基底嵌固不等高,掉层结构的受力性能与常规结构存在显著差别。按我国现行规范要求,高层结构抗震设计时对长周期段的主要控制措施之一是验算楼层最小地震剪力系数,由于掉层结构在约束部位的层概念模糊,如何定义并确定适用于掉层结构的楼层最小地震剪力系数就成为亟待解决的问题。本文以框架-剪力墙结构为研究对象,通过建立主要抗侧力构件嵌固部位不同的两组掉层模型与对应的常规结构模型,基于弹性分析和弹塑性分析,研究了现行所规定的楼层最小地震剪力系数对山地掉层结构的适用性。在定义掉层结构各部位名称基础上,提出局部楼层地震剪力系数和局部楼层地震剪力系数比两个概念,基于弹性和弹塑性分析结果,本文主要结论如下:1、掉层结构三层及以上楼层的构件内力受接地方式影响较小,可按照现行规范所规定的楼层最小地震剪力系数进行设计;2、掉层结构掉层部分地震响应小于常规结构,其内力分布受结构布置、掉层数量等多种因素控制,难以达到规范规定的楼层最小地震剪力系数要求;3、掉层结构的主要薄弱部位在上接地层及其相邻层,当掉层层数相同时,上接地层接地构件越多、承载力越强刚度越大的结构其上接地层局部楼层地震剪力系数λ_s越大,掉层和上接地层变形越小,塑性分布越均匀。上接地层接地构件越少的结构,其上接地层承载力越弱,刚度越小,上接地层局部楼层地震剪力系数λ_s越小,塑性变形越集中于上接地层,导致其越容易先于结构整体发生破坏。因此,建议规定上接地层局部楼层最小地震剪力系数,以保证上接地层有足够的刚度和承载力,设计中将主要抗侧力构件嵌固在上接地层是可行的结构方案之一;4、当上接地部位结构布置一定时,随掉层层数增多,局部楼层地震剪力系数比Φ增大,结构上接地层和掉一层变形也随之增大。弹塑性分析结果表明,过大的局部楼层地震剪力系数比容易导致由上接地部位首先产生局部严重损伤,进而带来整体结构性能的大幅降低。因此,宜设置局部楼层地震剪力系数比Φ的最大限值。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU973.31

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本文编号：1300326