山地城市掉層框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力研究.pdf

1、山地建筑結(jié)構(gòu)形式特殊多樣，掉層結(jié)構(gòu)是其中典型的代表。掉層結(jié)構(gòu)柱底的嵌固端不在同一水平面而存在豎向不規(guī)則，有著與普通結(jié)構(gòu)不同的抗震性能。以往研究表明，上地層以上的第一層是掉層結(jié)構(gòu)的薄弱部位，該層柱受力較大，容易首先破壞。但地震是一種突發(fā)性自然災(zāi)害，具有極大的隨機(jī)性和不確定性，掉層結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下的抗地震倒塌能力仍需要研究。
　　為了研究掉層結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下的抗地震倒塌能力，本文首先利用已有掉層框架結(jié)構(gòu)試驗結(jié)果考察了SeismoStruc

2、t程序?qū)Φ魧涌蚣芙Y(jié)構(gòu)反應(yīng)的模擬效果，并基于現(xiàn)行規(guī)范分別設(shè)計了2個普通框架算例、2個掉層框架算例以及2個帶拉梁加強(qiáng)方案掉層框架算例，采用基于增量動力分析方法的結(jié)構(gòu)地震倒塌易損性分析定量評價并比較了各個算例的抗地震倒塌能力與抗地震倒塌安全儲備。為了考察上地層地震動放大對掉層框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力及安全儲備的影響，在掉層框架模型基礎(chǔ)上補(bǔ)充了2個不考慮上地層地震動放大的模型并進(jìn)行了比較。最后通過對比掉層框架結(jié)構(gòu)與普通框架結(jié)構(gòu)不同的破壞模式考察了

3、掉層框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式對掉層框架結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力及安全儲備，為掉層框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計提供參考。
　　本文研究得到的主要結(jié)論如下：
　?、?SeismoStruct程序不僅能準(zhǔn)確模擬普通框架結(jié)構(gòu)在靜力或動力作用下的反應(yīng)，對于掉層框架結(jié)構(gòu)的反應(yīng)的模擬也較為準(zhǔn)確。
　　②同樣基于我國現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計的普通框架結(jié)構(gòu)隨著樓層數(shù)增加而抗地震倒塌能力更低，但不同樓層數(shù)的普通框架結(jié)構(gòu)仍具有相同水準(zhǔn)的抗倒塌安全儲備。掉層框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能

4、力與總高度相同的普通框架結(jié)構(gòu)相近但抗倒塌安全儲備低于普通框架結(jié)構(gòu)，拉梁加強(qiáng)方案并不能有效提高掉層框架結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力及安全儲備。
　　③上地層地震動放大是掉層框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力及安全儲備較低的重要原因，同時也是拉梁加強(qiáng)方案不能發(fā)揮作用的原因。由于上下地層間地震動強(qiáng)度不同而存在一個施加于上地層和下地層間強(qiáng)制相對位移，這一相對位移通過拉梁作用于結(jié)構(gòu)下掉部分反而對結(jié)構(gòu)更為不利。
　?、艿魧涌蚣芙Y(jié)構(gòu)特殊的破壞模式也是其抗地震