地震作用下框架結構的破壞模式研究.pdf

1、本文以框架結構在地震作用下的破壞模式為研究對象，主要做了以下工作：
　　 (1)從地震破壞準則入手，總結了塑性鉸的三要素：時間順序，空間分布和轉動程度，探討了各要素的特點。根據三要素的不同組合，對框架結構典型地震破壞模式進行了總結，分析了影響破壞模式的因素。借鑒美國規(guī)范邊榀抗震和日本規(guī)范針對屈服形式進行設計的思想，對于最普遍的梁柱混合鉸破壞模式，定性提出可允許中柱和底層柱底出鉸而邊柱不出鉸的優(yōu)化設計思路，可較好避免層屈服機制的發(fā)

2、生。
　　 (2)當前對于破壞模式的評判仍顯粗糙，尚處于定性判斷的層面，缺乏統(tǒng)一的量化指標，無法滿足基于性能的抗震設計方法的需要。本文采用Park-Ang雙參數地震損傷模型，選擇合理的加權組合方法，提出了基于塑性鉸的結構損傷指標。提出以結構梁柱損傷比作為區(qū)分破壞機制的量化指標，以樓層損傷作為評估層屈服風險的參考指標，以結構整體損傷作為結構損傷程度的宏觀量化指標。
　　 (3)本文選用OPENSEES程序，使用纖維模型和基

3、于柔度的分析單元，考慮板筋的影響，對平面框架進行罕遇地震水平下的非線性動力時程分析。本文分析算例共8個，分別是：嚴格按照規(guī)范要求，在7度(0.1g和0.15g)、8度(0.2g和0.3g)、9度(0.3g)設防烈度下，設計的5個典型框架算例；在7度0.15g、8度0.2g和8度0.3g設防區(qū)典型框架的基礎上，通過提高邊柱的截面和配筋，增加邊柱的實際抗彎能力，設計出3個算例用于對比分析。分析得到結論如下：
　　 ①按現行規(guī)范設計的

4、典型框架算例，在7度0.1g和9度0.4g設防區(qū)的罕遇水平地震作用下呈現較好的梁鉸破壞模式；在7度0.15g、8度0.2g和8度0.3g設防區(qū)則呈現梁柱混合鉸破壞模式，有發(fā)生層屈服機制的風險。
　　 ②結構梁柱損傷比可作為區(qū)分破壞模式的量化指標，結構的梁柱損傷比越大，越接近梁鉸破壞模式，越小則越接近柱鉸破壞模式。在本文有限數量的算例中，當梁柱損傷比大于5時可認為發(fā)生梁鉸破壞模式，當梁柱損傷小于0.2時，可認為發(fā)生柱鉸破壞模式，其