帶填充墻鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)的抗震性能研究.pdf

1、鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)件截面較小，填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響較大，有關(guān)的研究文獻(xiàn)還未見(jiàn)發(fā)表。本文通過(guò)理論研究和數(shù)值分析探討了填充墻對(duì)鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，建立了用等效斜壓桿代替填充墻的簡(jiǎn)化分析模型，給出了周期折減系數(shù)。研究了帶填充墻鋼交錯(cuò)桁架的抗震性能和屈服機(jī)制，指出了結(jié)構(gòu)的薄弱桿件和薄弱層，提出了改善結(jié)構(gòu)縱向屈服機(jī)制的抗震措施和有關(guān)填充墻及RC樓板的抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)建議，為我國(guó)正在編制完善的鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)規(guī)范提供技術(shù)參考。

2、主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)基于帶填充墻鋼框架結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了仿真分析方法的可靠性。根據(jù)在水平外力作用下填充墻的應(yīng)力分布規(guī)律，借鑒有關(guān)研究文獻(xiàn)，建立了將填充墻簡(jiǎn)化為RC等效斜壓桿的簡(jiǎn)化分析模型。考慮材料非線性、幾何非線性和接觸非線性，模擬填充墻與主體結(jié)構(gòu)之間的鋼筋連接及面面接觸關(guān)系，對(duì)帶填充墻鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，驗(yàn)證了采用等效斜壓桿模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)非線性分析的可行性。
　　(2)提出了計(jì)取填充墻的剛度影響，

3、帶填充墻鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)的取值范圍。通過(guò)對(duì)多個(gè)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行模態(tài)分析，研究了填充墻對(duì)鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)的自振周期及振型的影響。檢驗(yàn)了等效斜壓桿模型用于帶填充墻鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)，進(jìn)行模態(tài)分析的適用性。
　　(3)研究了帶填充墻鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的抗震性能，提出了對(duì)結(jié)構(gòu)底層進(jìn)行抗震加強(qiáng)設(shè)計(jì)的建議。建立了多個(gè)帶填充墻鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)的有限元模型，通過(guò)對(duì)鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行振型分解反應(yīng)譜法和動(dòng)力時(shí)程分析，比較了將填充墻用有限單元

4、法分析、用等效斜壓桿模型和不計(jì)填充墻的剛度進(jìn)行分析的結(jié)構(gòu)樓層頂點(diǎn)位移、層間位移角及基底剪力等分析結(jié)果，對(duì)鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)受填充墻影響的抗震性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
　　(4)研究了帶填充墻鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系的抗震能力及屈服機(jī)制，提出了改善結(jié)構(gòu)縱向屈服機(jī)制的措施。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行能力譜分析，研究了與性能點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移同抗震目標(biāo)位移的關(guān)系，對(duì)結(jié)構(gòu)橫向及縱向的抗震能力進(jìn)行了評(píng)估。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)桿件的相對(duì)剛度設(shè)計(jì)是否合理、結(jié)構(gòu)的整體安全性及結(jié)構(gòu)整

5、體塑性變形能力的研究，根據(jù)帶填充墻鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)的塑性鉸出鉸順序、鉸的狀態(tài)、塑性鉸的分布規(guī)律及屈服機(jī)制，指出結(jié)構(gòu)的薄弱構(gòu)件及薄弱層。提出了在結(jié)構(gòu)的縱向布置柱間支撐、增加底層鋼柱的剛度及強(qiáng)度，有效改善結(jié)構(gòu)屈服機(jī)制的建議。
　　(5)分析了填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的有利作用，結(jié)合工程設(shè)計(jì)及施工實(shí)踐中的通常做法和結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中存在的墻體出平面穩(wěn)定及裝修維護(hù)等問(wèn)題，對(duì)于帶填充墻鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)提出了填充墻與主體結(jié)構(gòu)連接的抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)要求。針對(duì)R