框架結(jié)構(gòu)填充墻影響及強梁弱柱成因研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本原則之一是保證“強柱弱梁”，期望在強烈地震中，梁先于柱破壞，消耗地震能量，避免結(jié)構(gòu)倒塌。然而實際震害表明，RC框架結(jié)構(gòu)并未實現(xiàn)預期的“強柱弱梁”破壞模式，更多的表現(xiàn)為“強梁弱柱”破壞。研究表明，影響形成“強柱弱梁”的因素較多，主要可歸結(jié)為樓板的作用、填充墻的影響、梁承載力超強以及鋼筋超配等。另外，設(shè)計中將填充墻作為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件考慮，不參與結(jié)構(gòu)抗震計算，然而大量震害實例表明，其對結(jié)構(gòu)抗震性能有較大影響。
　　 本文

2、針對填充墻影響和“強梁弱柱”形成機制問題進行了研究，主要工作和成果如下：
　　 1.表明填充墻是結(jié)構(gòu)耗能的主體并改變了框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布。對填充墻框架和空框架結(jié)構(gòu)進行了多遇及罕遇地震下的時程反應(yīng)分析，通過耗能機制分析，表明了填充墻是結(jié)構(gòu)非彈性耗能的主要構(gòu)件，在結(jié)構(gòu)耗能中起著積極的作用；并通過內(nèi)力分析，指出填充墻與框架結(jié)構(gòu)的相互作用改變了框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，并增大了柱端分擔的彎矩及軸力，造成設(shè)計中對柱內(nèi)力估計的偏差。
　　

3、 2.揭示了計算模型誤差是產(chǎn)生“強梁弱柱”的原因之一。結(jié)合精細有限元模型，分析了目前廣泛使用的簡化有限元模型誤差產(chǎn)生的原因，并通過不同荷載工況下兩種計算模型內(nèi)力分布的比較，指出簡化有限元模型不能很好地反映樓板的實際參與作用，導致低估了框架柱承擔的彎矩，造成地震中柱先于梁發(fā)生破壞。
　　 3.提出了板殼耦合梁板模型。針對簡化有限元模型不能合理考慮樓板影響的不足，本文對現(xiàn)有的剛臂耦合梁板模型進行了改進，提出了板殼耦合梁板模型，通過不

4、同荷載工況下內(nèi)力分布的比較，表明該模型的計算精度較簡化有限元模型有較大的改善，而在相同精度的前提下，則比剛臂耦合梁板模型更具有計算上的優(yōu)勢。
　　 4.樓板能顯著提高梁端負彎矩承載力并影響“強柱弱梁”的形成。將梁和板簡化為不同有效翼緣寬度的T型梁，通過靜力和動力作用下的反應(yīng)分析，討論了不同有效寬度樓板對梁端彎矩承載力及屈服機制的影響，指出板筋參與比例是重要參數(shù)，并通過耗能機制分析進一步說明了由于樓板的影響，柱子成為主要的耗能構(gòu)件