考虑偶然偏心的RC框架—剪力墙结构抗侧性能非线性仿真分析

发布时间：2020-04-19 08:28

【摘要】：地震动的扭转分量,或者结构由于施工误差等不可预见因素导致的不对称性,都会使结构在地震作用下产生偏心扭转效应,即偶然偏心。目前各国抗震设计规范普遍要求,在地震力垂直方向附加建筑平面尺寸的±5%或±10%为偶然偏心距,以考虑上述不确定因素。关于偶然偏心距的取值,以及设计偶然偏心的必要性的研究,成果颇丰;然而,关于偶然偏心对框架-剪力墙结构抗侧性能,以及侧扭刚度退化的影响,目前研究鲜有涉及。本研究通过调整对称模型沿地震方向两侧的水平地震力大小以模拟并改变偶然偏心率,将偏心率由0%增至15%(1%为增量),并且针对偏心率为5%和10%这两个模型考虑了相邻层偶然偏心反向的情况,共得到18个10层RC框架-剪力墙模型。为了模拟的准确性及更真实地体现梁板柱空间协同效应,采用经一算例进一步验证的、基于三维实体退化虚拟层合单元理论的有限元程序,对这18个模型进行非线性仿真分析。研究得出,偶然偏心会降低结构抗侧极限承载力,加剧结构整体破坏程度,使地震力垂直方向的构件出现更多裂缝;结构延性随偶然偏心率的增大出现缓慢递增,突然大幅下降的“锯齿形”变化;相邻层反向的偶然偏心会大幅抵消,结构抗侧极限承载力提升,延性下降等结论。选取上述模型中不考虑偶然偏心,考虑5%偶然偏心、考虑10%偶然偏心三个模型,研究其侧移刚度、扭转刚度退化,以及剪力重分配规律。研究得出,10%偶然偏心距会对结构部分楼层剪力重分配过程产生明显影响,减缓部分楼层刚性侧框架退化速率;整体侧移刚度退化反而比扭转刚度更受偶然偏心不利影响等结论。
【图文】：

偶然偏心,不确定性,强度,方式

确定性较好理解，但需注意，空间活荷载的高度可变性也。材料质量的不确定性对它贡献很大，使结构平面的质心。质的不确定性，构件几何尺寸的偏差，构件受荷历程的不型的差异，以及非结构构件对刚度的贡献，都会使结构的的理想情况，即刚度不确定性。确定性造成的强度偏心（strengtheccentricity）[9]，可以定下构件的不平衡屈服，而临时产生的偏心。偏心的大小既刚性边的强度差值，也取决于构件的应力分布和构件的屈构偏心会依据地面加速度时程曲线图而变化。值得注意的和抗侧体系的滞回模型中的种种不确定性有关，仅由于布置方式就会产生强度偏心。以图 1.1 为例，在一侧有两榀之刚度等效的剪力墙。整个结构的质量中心和刚度中心是偏心。

偶然偏心,早期研究,单层,简化模型

(分析和模型依据)扭矩t acc iM e F或移动静力作用点acc e增加扭转内力t acc iM e F或施加扭矩t acc iM e F或放大构件内力作用点acc e1.4 研究现状和不足1.4.1 国外研究现状和不足最早对于偶然偏心的研究模型，，简化程度很高，并且采用了大量理想化的假设，使用受到诸多限制。如图 1.2 所示，这种单层弹性的，有 2~3 个自由度的，由竖向剪切梁类型构件支撑的刚性甲板结构，是典型的研究对象。之后，随着知识的积累和电脑计算能力的快速提升，模型越来越复杂，应用也更加广泛。多层的，弹塑性的，能形成塑性铰的，拥有大量构件细节的 3 维仿真模型逐渐被用于偶然偏心的研究中。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU398.2

【相似文献】