框架—摇摆墙结构中框架梁的性能研究

发布时间：2020-07-18 08:20

【摘要】：钢筋混凝土框架结构在地震作用下容易出现层间屈服破坏现象,现行抗震设计要求“强柱弱梁”,在工程实践中往往难以实现,针对这种情况,国内外学者提出了框架—摇摆墙结构体系,能够协调框架的各楼层变形,避免形成变形集中。将层屈服破坏变为整体性破坏,与摇摆墙相连的框架梁作为第一道抗震防线,它的受力需要做进一步研究分析。本文在对框架—摇摆墙和框架—剪力墙结构研究的基础上,着重分析了与摇摆墙和剪力墙相连的框架梁的受力分析。通过SAP2000和ANSYS有限元软件进行数值模拟研究,以一个六层结构作为算例,采用Pushover分析方法,对比了框架—摇摆墙和框架—剪力墙的抗震性能,得出了在不同地震烈度下的层间位移角和框架梁上的塑性域分布情况。采用拟静力分析方法,着重研究了框架梁在不同结构下的受力变形情况,并对比分析了框架梁在相同横截面位置的应力分布情况和塑性域在梁上的位置及范围。研究结果表明:在框架—摇摆墙结构中的框架梁比框架—剪力墙结构中的框架梁受力复杂多变。在相同地震烈度下,框架—摇摆墙结构中的框架梁上塑性域的个数比框架—剪力墙多,位置比较多变。其框架—摇摆墙的梁上存在应力集中,并且塑性域内应力变化大,在梁上的分布不连续,呈现片状分布;而框架—剪力墙中框架梁的受力均匀、连续。塑性域内应力变化小。由此可知,框架梁在框架—摇摆墙中的受力复杂,要做出一些相应调整。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU398.9;TU352.11
【图文】：

剪力墙的数量要适宜，剪力墙的数量多一些，结构的刚度大些，侧向变形小些，通常，剪力墙的数量以使结构的层间位移角不超过规定的限值为宜。剪力墙数量也不能太少，在基本振型地震作用下剪力墙部分承受的倾覆力矩小于结构总倾覆力矩的50%时，说明剪力墙的数量偏少。剪力墙的存在会增大结构整体的刚度，是结构自振周期减小，若是在较硬的场地上时，很可能会导致结构的自震周期和地震动的卓越周期相近，使反应加剧。框架—剪力墙的合理受力形式为：连梁屈服应先于墙肢屈服，即连梁首先形成塑性域耗散地震能量；连梁应当强剪弱弯，避免剪切破坏，随后框架梁进一步消耗地震输入能量。但是由于连梁的跨高比小，很难避免斜裂缝及剪切破坏，反而容易出现剪切斜裂缝。这样会降低框架—剪力墙结构的延性及耗散地震能量的能力。1.3 框架—摇摆墙的简述框架-摇摆墙结构是由框架和摇摆墙两个部分构成的。连接形式上有两种类型，

再者，框架—摇摆墙结构在地震作用下的摆动对与墙体相连的框架梁提出了高的要求，普通框架结构中，梁的主要作用是将楼板荷载传递给柱子，梁与柱同形成抗侧力体系，而框架—摇摆墙结构中，墙体发生摇摆后，墙体两端的框梁会发生相应的变形（有相对的竖向位移及相对的转动），增大了框架梁的变形框架梁的受力比之前的更加复杂。由此，应对与摇摆墙相连的框架梁受力进行析并且对于框架梁的延性应给予充分设计。这也是本论文主要的研究方向。最近几年国内的学者对摇摆墙体系做了大量研究：

再者，框架—摇摆墙结构在地震作用下的摆动对与墙体相连的框架梁提出了高的要求，普通框架结构中，梁的主要作用是将楼板荷载传递给柱子，梁与柱同形成抗侧力体系，而框架—摇摆墙结构中，墙体发生摇摆后，墙体两端的框梁会发生相应的变形（有相对的竖向位移及相对的转动），增大了框架梁的变形框架梁的受力比之前的更加复杂。由此，应对与摇摆墙相连的框架梁受力进行析并且对于框架梁的延性应给予充分设计。这也是本论文主要的研究方向。最近几年国内的学者对摇摆墙体系做了大量研究：

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本文编号：2760646