豎向與水平地震共同作用下的RC框架結構抗震性能分析.pdf

1、根據近年來多次強震記錄，近斷層區(qū)的豎向地震分量極為顯著。按中國現行規(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也為實際地震記錄所證實是不足的。本文以框架結構為研究對象，針對不同烈度區(qū)設計了四個典型框架結構，應用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輸入水平與豎向地震動兩種形式進行動力彈塑性時程分析并對結果進行對比，系統分析水平和豎向地震共同作用下

2、RC框架結構的位移反應規(guī)律、內力變化規(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構破壞模式和抗震性能的影響。通過上述分析，得到以下主要結論：
　　 ①對于各烈度區(qū)框架結構的整體反應而言，豎向地震作用對結構的位移反應：頂點側移、樓層側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致框架結構柱軸力顯著變化。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)結構，雖然豎向地震帶來明顯的柱軸力變化，但對結構抗震性能的影響并不如高烈度區(qū)結構那么顯著，柱中雖會出現拉力，但總體上拉力出現的情況較少且數值較小，且由于新規(guī)范對7度區(qū)結構柱抗彎能力的進一步增強，使得柱的承載能力有了很大保證。而9度區(qū)框架按梁端實配鋼筋計算柱端抗彎能力，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量出現顯著變化。可見，考

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)框架結構的屈服機制和破壞模式帶來明顯更不利影響。
　　 ④對于8度區(qū)結構，由豎向地震帶來的柱軸力變化較7度區(qū)結構更為顯著，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顯著拉力，從而削弱柱的抗彎承載力，導致框架的柱鉸數量較僅水平地震作用下的柱鉸數量有很大增加。8度區(qū)結構在僅水平地震作用下以梁鉸出現為主，而豎向地震動的引入使結構柱鉸