大型火力發(fā)電廠鋼筋混凝土框排架結構抗震性能及設計方法研究.pdf

1、該文的主要目的是為各行業(yè)廣泛應用的鋼筋混凝土框排架結構提供實驗依據(jù)、弄清楚框排架結構的抗震性能和破壞機理.選取3跨3榀鋼筋混凝土框排架子空間模型進行擬動力試驗,這是國內首次對該類型結構體系進行的大型動力試驗.在試驗中主要研究了以下內容:在水平力作用下框排架結構的整體變形能力以及各層的層間變形的大小;框排架結構在不同階段的動力變化規(guī)律;框排架柱的變形和承載能力;錯層對結構性能的影響、模型結構裂縫開展過程及塑性鉸形成的先后順序、不同階段該結

2、構的剛度退化規(guī)律及滯回耗能特性等.在模態(tài)分析中,根據(jù)相似關系推導出配重不足情況下原型與模型結構的周期相似系數(shù).并求出原型結構的前三階周期.針對該類框排架結構中通常存在異型節(jié)點的實際,在9(其中邊節(jié)點4個、中節(jié)點5個)個1/5的偽靜力試件試驗研究及整體結構模型中該類節(jié)點破損特點的基礎上,提出了異型中節(jié)點和邊節(jié)點的破壞機理,針對異型中節(jié)點和邊節(jié)點的受力特點給出了該類異型節(jié)點的抗剪承載力計算公式和節(jié)點區(qū)的加強構造措施.在試驗研究的基礎上,對橫

3、向框排架、縱向框架-剪力墻結構的整體廠房進行平扭耦聯(lián)的地震反應分析,研究了該類結構的動力特性、扭轉對整體結構受力的影響、層間變形及扭轉效應、框架與排架的內力分配、錯層對該層各柱剪力分配的影響、相應的簡化計算方法等相關內容供設計時參照.采用空間桿系及殼元建立原型廠房的空間計算模型,采用截面離散法進行非線性有限元計算,重點了解該類整體結構在強烈地震作用下的反應、塑性階段的扭轉、強震下框排架的工作性能等內容,并提出針對該結構薄弱層確定的簡化計

4、算方法,得出許多有益的結論.在試驗和理論研究的基礎上,提出框排架結構的設計原則和具體的設計方法,主要有以下內容:(1)考慮平扭耦聯(lián)空間整體結構的振型分解法;(2)針對該類主廠房結構中應用高強混凝土的問題,提出應用高強混凝土的框排架柱的軸壓比限值及相應的構造要求;(3)對異型節(jié)點劃分不l司區(qū)域分別給出其構造要求.綜上所述,通過對該類框排架結構的試驗及理論分析,研究了該體系的抗震性能,提出了針對該體系計算方法、設計方法及相應的構造措施.該文