豎向與水平地震共同作用下的RC框架結(jié)構(gòu)抗震性能分析.pdf

1、根據(jù)近年來多次強(qiáng)震記錄，近斷層區(qū)的豎向地震分量極為顯著。按中國現(xiàn)行規(guī)范要求，中低烈度區(qū)不需考慮豎向地震作用的影響，而規(guī)范對高烈度區(qū)地震豎向分量取水平分量的0.65也為實(shí)際地震記錄所證實(shí)是不足的。本文以框架結(jié)構(gòu)為研究對象，針對不同烈度區(qū)設(shè)計(jì)了四個(gè)典型框架結(jié)構(gòu)，應(yīng)用ABAQUS有限元分析軟件建立二維平面框架模型，采用僅輸入水平向地震動以及同時(shí)輸入水平與豎向地震動兩種形式進(jìn)行動力彈塑性時(shí)程分析并對結(jié)果進(jìn)行對比，系統(tǒng)分析水平和豎向地震共同作用下

2、RC框架結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)規(guī)律、內(nèi)力變化規(guī)律、承載能力變化以及塑性鉸的發(fā)展和分布，研究考慮豎向地震作用對框架結(jié)構(gòu)破壞模式和抗震性能的影響。通過上述分析，得到以下主要結(jié)論：
　　 ①對于各烈度區(qū)框架結(jié)構(gòu)的整體反應(yīng)而言，豎向地震作用對結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)：頂點(diǎn)側(cè)移、樓層側(cè)移和最大層間位移角影響不顯著。
　　 ②考慮豎向地震作用影響導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)柱軸力顯著變化。與僅輸入水平地震作用相比，水平和豎向地震共同作用下邊柱的軸力幅值明顯增大，中柱

3、軸力幅值的變化幅度較邊柱更為顯著。
　　 ③對于7度(0.1g)結(jié)構(gòu)，雖然豎向地震帶來明顯的柱軸力變化，但對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響并不如高烈度區(qū)結(jié)構(gòu)那么顯著，柱中雖會出現(xiàn)拉力，但總體上拉力出現(xiàn)的情況較少且數(shù)值較小，且由于新規(guī)范對7度區(qū)結(jié)構(gòu)柱抗彎能力的進(jìn)一步增強(qiáng)，使得柱的承載能力有了很大保證。而9度區(qū)框架按梁端實(shí)配鋼筋計(jì)算柱端抗彎能力，相對8度區(qū)有了更可靠的保障，因此，水平和豎向地震的共同作用未使柱鉸的分布和數(shù)量出現(xiàn)顯著變化?？梢姡?/p>

4、慮豎向和水平地震共同作用并未給7度(0.1g)和9度(0.4g)框架結(jié)構(gòu)的屈服機(jī)制和破壞模式帶來明顯更不利影響。
　　 ④對于8度區(qū)結(jié)構(gòu)，由豎向地震帶來的柱軸力變化較7度區(qū)結(jié)構(gòu)更為顯著，且豎向地震帶來的柱軸力比僅水平地震作用下的柱的軸力顯著的減小，特別是中上部樓層出現(xiàn)顯著拉力，從而削弱柱的抗彎承載力，導(dǎo)致框架的柱鉸數(shù)量較僅水平地震作用下的柱鉸數(shù)量有很大增加。8度區(qū)結(jié)構(gòu)在僅水平地震作用下以梁鉸出現(xiàn)為主，而豎向地震動的引入使結(jié)構(gòu)柱鉸