簡介：預(yù)應(yīng)力裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)是為了優(yōu)化裝配式框架結(jié)構(gòu)的受力性能，通過預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)壓作用，形成的一種新型裝配式結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)連接可靠，結(jié)構(gòu)整體性好。本文通過ANSYS數(shù)值模擬的方法，分析了預(yù)應(yīng)力裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及破壞形態(tài)，研究了結(jié)構(gòu)的受力性能。主要進(jìn)行的工作如下（1）對(duì)三層兩跨的預(yù)應(yīng)力裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過對(duì)框架進(jìn)行水平推覆分析，得到了結(jié)構(gòu)破壞時(shí)的框架應(yīng)力云圖和鋼筋應(yīng)力云圖；（2）根據(jù)靜力分析提取的數(shù)據(jù)，繪制出結(jié)構(gòu)每層的荷載位移曲線，分析并得出結(jié)構(gòu)的層間延性比；（3）將三層兩跨的預(yù)應(yīng)力裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆的混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力云圖與位移云圖的對(duì)比，分析二者的破壞形態(tài)及最大位移；（4）對(duì)預(yù)應(yīng)力裝配式框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，施加不同的初始預(yù)應(yīng)力，得出結(jié)構(gòu)自振周期的頻率變化規(guī)律；（5）對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析，得到了位移時(shí)程曲線、最大層間位移及最大層間位移角。本文通過預(yù)應(yīng)力裝配式框架結(jié)構(gòu)受力性能的研究，得出其受力性能良好的結(jié)論，對(duì)該結(jié)構(gòu)體系在國內(nèi)的應(yīng)用與發(fā)展有一定的借鑒意義。

簡介：輕型鋼材作為一種綠色環(huán)保、工廠化程度高的建筑材料，近年來在鋼結(jié)構(gòu)體系中不斷得到發(fā)展壯大。由于輕鋼構(gòu)件具有自身重量輕、變形能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在地震作用下，輕鋼結(jié)構(gòu)可能會(huì)產(chǎn)生較大的側(cè)移進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)整體破壞，威脅人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。帶有中心支撐的輕鋼框架結(jié)構(gòu)作為輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系之一，支撐部分和框架部分形成雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，能提供較好的抗側(cè)能力，同時(shí)構(gòu)造形式簡單，其抵抗水平地震作用和風(fēng)荷載的能力較高且經(jīng)濟(jì)，所以在多層及中層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系中占有重要的位置。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，利用有限元軟件ANSYS150，針對(duì)6層輕鋼框架結(jié)構(gòu)建立了四種不同形式的中心支撐框架模型，采用模態(tài)分析和時(shí)程響應(yīng)分析法，對(duì)帶支撐框架和不帶支撐框架進(jìn)行了抗側(cè)性能和動(dòng)力特性分析，并著重研究了它們?cè)趦蓷l強(qiáng)震記錄波和一條人工模擬地震波的多遇作用和罕遇作用下的頂層位移、層間位移（角）、各層柱最大軸力和彎矩、各層支撐最大軸力和底部最大剪力變化情況，進(jìn)而綜合對(duì)比分析了不同形式的中心支撐對(duì)輕鋼框架抗震性能的影響。通過研究得出以下結(jié)論1添加中心支撐后的輕鋼框架相比不加支撐的框架抗側(cè)剛度有明顯提高，其中對(duì)提高抗側(cè)剛度貢獻(xiàn)最大的支撐形式是人字形中心支撐，且其用鋼量較少。2添加中心支撐后的框架能有效減少結(jié)構(gòu)在地震作用下的頂層位移、層間位移及層間位移角，其中交叉支撐、人字形支撐以及V形中心支撐的框架表現(xiàn)較好。3添加中心支撐后的框架各層柱最大軸力均有不同程度的增加，柱最大彎矩則普遍表現(xiàn)為在低層數(shù)明顯減少而在高層數(shù)增加，其中帶人字形支撐框架各層柱軸力值居中偏下，而彎矩值普遍最小。4地震作用下交叉支撐的各層支撐軸力普遍最小添加中心支撐后框架底部總剪力均有一定程度的增加，其中V形支撐框架的底部總剪力增加幅度普遍較小。5在四種形式中心支撐輕鋼框架中，添加了人字形中心支撐的輕鋼框架在位移和內(nèi)力等方面的變現(xiàn)均良好，即抗震性能較優(yōu)秀。

簡介：隨著建筑高度的增加，框架核心筒結(jié)構(gòu)，在整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)向變形以及受力已不能滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)使用要求。為此，在現(xiàn)在的設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以通過在結(jié)構(gòu)樓層處設(shè)置剛度較大的水平伸臂加強(qiáng)層，來提高結(jié)構(gòu)的整體剛度，從而有效限制結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移。但是這種結(jié)構(gòu)受力形式復(fù)雜，特別是水平加強(qiáng)層位置，尤為顯著，框架核心筒應(yīng)用廣泛，但理論仍不完善，為此本文特對(duì)此類結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行實(shí)踐研究分析。1本文首先介紹了框架核心筒結(jié)構(gòu)的一些基本概念，目前國內(nèi)及國外對(duì)該結(jié)構(gòu)的研究歷史、發(fā)展現(xiàn)狀，高層建筑結(jié)構(gòu)及帶伸臂加強(qiáng)層的高層建筑設(shè)計(jì)計(jì)算方法。2結(jié)合深圳市某開發(fā)區(qū)，建筑場地類別Ⅱ類，抗震設(shè)防烈度為7度，地上31層，總建筑高度13395M，主體結(jié)構(gòu)為框架核心筒結(jié)構(gòu)工程實(shí)例。針對(duì)該工程實(shí)例，設(shè)置單個(gè)伸臂加強(qiáng)層時(shí)，沿建筑物高度分別選取了10個(gè)伸臂加強(qiáng)層高度，其中設(shè)置高度為零表示無加強(qiáng)層。設(shè)置兩個(gè)伸臂加強(qiáng)層時(shí)，建筑物頂層固定一個(gè)伸臂加強(qiáng)層，另一個(gè)加強(qiáng)層沿建筑物高度分別選取了8個(gè)伸臂加強(qiáng)層高度。加強(qiáng)層的布置方式為斜腹桿鋼桁架，采用高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析軟件ETABS，首先對(duì)上述方案分別進(jìn)行基本動(dòng)力分析、反應(yīng)譜分析、彈性時(shí)程分析，分析加強(qiáng)層對(duì)不同方案的側(cè)移、內(nèi)力影響，對(duì)其計(jì)算結(jié)果主要進(jìn)行以下的對(duì)比分析結(jié)構(gòu)的自振特性、水平位移、層間位移角、樓層剪力、樓層彎矩，核心筒剪力墻的基底彎矩地震響應(yīng)情況。得到如下結(jié)論1在框架核心筒結(jié)構(gòu)實(shí)際工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)置水平鋼桁架伸臂加強(qiáng)層較合理的位置是布置單個(gè)加強(qiáng)層時(shí)，宜設(shè)置在建筑高度06H處如設(shè)置兩個(gè)伸臂加強(qiáng)層時(shí)，可分別設(shè)置在建筑高度的12H和頂層處2從本文研究情況來看，地震力作用下，框架核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)置伸臂加強(qiáng)層后，提高了結(jié)構(gòu)的樓層剛度，同時(shí)提高了核心筒與外圍框架柱聯(lián)系，減小了核心筒承擔(dān)的基底傾覆彎矩。3加強(qiáng)層發(fā)置位置的樓層剪力會(huì)產(chǎn)生突變，易形成薄弱層，加強(qiáng)層設(shè)置位置越高，層間剪力突變?cè)叫　?

簡介：低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)具有較高的抗側(cè)剛度、強(qiáng)度和延性，同時(shí)滯回曲線飽滿并有很大的塑性耗能能力，能夠較為有效地降低地震災(zāi)害，起到防震減災(zāi)的作用。低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)能夠使結(jié)構(gòu)在小震下處于彈性狀態(tài)，在中、大震下低屈服點(diǎn)支撐能夠很好耗能，從而有效地保護(hù)梁、柱主要構(gòu)件不輕易破壞，具備預(yù)期的功能，擁有廣闊的工程應(yīng)用價(jià)值。本文通過查閱國內(nèi)外大量的相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，主要的研究工作和成果如下（1）通過材料拉伸試驗(yàn)得出低屈服點(diǎn)鋼（LYP100）的材料本構(gòu)關(guān)系和相關(guān)的力學(xué)性能，然后通過理論計(jì)算來設(shè)計(jì)出不同徑厚比和長細(xì)比的圓鋼管支撐模型，利用ANSYS施加軸向循環(huán)往復(fù)荷載，研究了低屈服點(diǎn)圓鋼管支撐的滯回曲線、最大抗壓承載力特性，同時(shí)較系統(tǒng)地分析并歸納了不同長細(xì)比和徑厚比圓鋼管支撐的耗能性能和屈曲情況，為低屈服點(diǎn)鋼支撐的設(shè)計(jì)提供了必要的理論依據(jù)。另外再模擬一榀兩層的中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)，通過保證梁柱截面尺寸不變，改變不同中心支撐的截面參數(shù)，來比較不同參數(shù)下支撐對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力以及延性的影響，得出比較適合設(shè)計(jì)采用的低屈服點(diǎn)圓鋼管支撐長細(xì)比和徑厚比的范圍。研究發(fā)現(xiàn)支撐的長細(xì)比過大和過小均不好，支撐長細(xì)比過大雖然支撐的延性和滯回性能較好，但在支撐長度一定的情況下，支撐的承載力比較低；而支撐長細(xì)比過小，支撐的剛度太大，對(duì)梁、柱的影響較大。因此，經(jīng)過研究分析，建議支撐的長細(xì)比取為80120。同時(shí)，圓鋼管支撐的徑厚比不能太大，否則支撐會(huì)發(fā)生局部屈曲，但隨著長細(xì)比的增大可以放寬對(duì)徑厚比的限制。在長細(xì)比為50時(shí)，徑厚比最好不要超過15；在長細(xì)比為80時(shí)，徑厚比不要超過20；在長細(xì)比為100，徑厚比不要超過25；一般情況下，沒有特殊需求，對(duì)于低屈服點(diǎn)（LYP100）圓鋼管支撐的徑厚比值建議不要超過30，否則很容易發(fā)生局部屈曲。（2）采用基于性能的塑性設(shè)計(jì)對(duì)低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了抗震設(shè)計(jì)。利用預(yù)選的目標(biāo)側(cè)移和屈服機(jī)制作為性能極限狀態(tài)，根據(jù)能量相等原則，即當(dāng)結(jié)構(gòu)單調(diào)達(dá)到目標(biāo)側(cè)移所需作的功等于等效彈塑性單自由度體系EPSDOF達(dá)到相同狀態(tài)所需要的能量，來計(jì)算給定的地震水準(zhǔn)下的設(shè)計(jì)基底剪力。通過合理的層間剪力分布公式，計(jì)算出每一層的層間剪力。為了保守起見，假設(shè)樓層的層間剪力全部由低屈服點(diǎn)中心支撐承擔(dān)，并根據(jù)查閱的相關(guān)文獻(xiàn)，受壓支撐屈曲后的承載力取屈曲承載力的03倍。支撐處的橫梁由于受到人字形支撐集中力的作用，需要通過計(jì)算來進(jìn)行截面加強(qiáng)，框架柱暫時(shí)先用規(guī)范的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后通過SAP2000進(jìn)行驗(yàn)算。（3）根據(jù)得出的低屈服點(diǎn)鋼支撐最優(yōu)長細(xì)比和徑厚比范圍，來設(shè)計(jì)低屈服點(diǎn)中心支撐的截面尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)采用人字形低屈服點(diǎn)圓鋼管中心支撐結(jié)構(gòu)，運(yùn)用SAP2000有限元軟件，設(shè)計(jì)出10層三跨的鋼框架低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)體系模型，再通過PUSHOVER分析法和動(dòng)力時(shí)程分析方法對(duì)該設(shè)計(jì)的低屈服點(diǎn)中心支撐鋼框架抗震性能進(jìn)行評(píng)估，并把采用低屈服點(diǎn)中心支撐（LYP100）的結(jié)構(gòu)與普通中心支撐（Q345）結(jié)構(gòu)在不同等級(jí)地震荷載作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特點(diǎn)（如中心支撐的屈服、屈曲；框架梁和柱的屈服）、層間剪力、整體結(jié)構(gòu)的基底剪力、頂點(diǎn)位移和出現(xiàn)塑性鉸的先后順序進(jìn)行對(duì)比，以此評(píng)判各自結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)劣。在PUSHOVER分析下，低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)的橫梁出現(xiàn)的塑性鉸要稍晚于普通中心支撐結(jié)構(gòu)，這說明了低屈服點(diǎn)中心支撐參與了更多的耗能，導(dǎo)致橫梁參與的耗能較少，也就說明了低屈服點(diǎn)結(jié)構(gòu)在大震作用下梁柱結(jié)構(gòu)更加不容易破壞。在多遇地震作用下，兩種結(jié)構(gòu)仍然處于彈性狀態(tài)，中心支撐都沒有進(jìn)入屈服階段，結(jié)構(gòu)都沒有耗能，相差基本不大。但在罕遇地震作用下，低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移的峰值和結(jié)構(gòu)的基底剪力基本上都要小于普通中心支撐結(jié)構(gòu)，再次說明低屈服點(diǎn)中心支撐的良好抗震性能。（4）為了能夠更加直觀地比較普通中心支撐結(jié)構(gòu)（BBF）和低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)（LBBF）的耗能性能，通過ANSYS對(duì)所設(shè)計(jì)的兩個(gè)十層三跨中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了滯回耗能模擬，約束住梁處的平面外位移，在結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)施加循環(huán)往復(fù)荷載。通過對(duì)比分析結(jié)果可知，低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)的滯回曲線的每一環(huán)面積基本上都要大于普通中心支撐結(jié)構(gòu)，說明低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)具有更好的耗能性能，且低屈服點(diǎn)中心支撐的能量耗散系數(shù)也要比普通中心支撐結(jié)構(gòu)的大，說明了低屈服點(diǎn)中心支撐結(jié)構(gòu)的滯回曲線更加飽滿。

簡介：預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)被廣泛地應(yīng)用于要求大空間、大跨度的建筑結(jié)構(gòu)中，對(duì)其抗震性能評(píng)價(jià)仍存在不少爭議，在罕遇地震時(shí)難以實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的屈服機(jī)制。因此，本文對(duì)我國現(xiàn)行預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)程JGJ1402004和建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB500112010中“強(qiáng)柱弱梁”設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，給出各抗震等級(jí)預(yù)應(yīng)力框架柱端彎矩調(diào)整方法及調(diào)整系數(shù)的建議取值，評(píng)估該系數(shù)對(duì)預(yù)應(yīng)力框架抗震性能的影響，以期為04預(yù)應(yīng)力規(guī)程的修訂提供參考依據(jù)。首先，闡述預(yù)應(yīng)力混凝土框架抗震性能和“強(qiáng)柱弱梁”機(jī)制研究現(xiàn)狀，對(duì)影響預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)“強(qiáng)柱弱梁”屈服機(jī)制的因素進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)梁端實(shí)際抗震受彎承載力超強(qiáng)是預(yù)應(yīng)力框架難以實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的主要原因?；诖耍岢鲆粤憾藢?shí)際抗震受彎承載力調(diào)整柱端彎矩的設(shè)計(jì)方法。其次，參照現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)7度01G區(qū)三層、六層PC框架和8度02G區(qū)三層、六層PC框架，在OPENSEES平臺(tái)上建立各框架非線性模型，并驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。建模時(shí)保證除底層柱底外，其它柱截面縱筋不屈服，通過模型在罕遇地震下各柱截面內(nèi)力確定所需縱筋面積，進(jìn)而確定所需的設(shè)計(jì)彎矩，求出各層節(jié)點(diǎn)處柱截面設(shè)計(jì)彎矩與梁端實(shí)際抗震受彎承載力比值。為考慮地震動(dòng)的不確定性，各框架分別選取35條地震動(dòng)記錄進(jìn)行分析，對(duì)每條地震波結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，給出各抗震等級(jí)預(yù)應(yīng)力框架柱端彎矩調(diào)整系數(shù)的建議取值。對(duì)抗震等級(jí)為三級(jí)PC框架，建議邊節(jié)點(diǎn)和中節(jié)點(diǎn)處分別取105、10；對(duì)抗震等級(jí)為二級(jí)PC框架，建議邊節(jié)點(diǎn)和中節(jié)點(diǎn)處分別取125、115；對(duì)抗震等級(jí)為一級(jí)PC框架，建議邊節(jié)點(diǎn)和中節(jié)點(diǎn)分別處取13、12。最后，對(duì)抗震等級(jí)分別為三級(jí)和二級(jí)的PC框架分別按建議取值和規(guī)范規(guī)定系數(shù)設(shè)計(jì)框架，通過靜力彈塑性分析、增量動(dòng)力分析和易損性分析評(píng)估各框架抗震性能。結(jié)果表明，本文建議取值系數(shù)有助于提高PC框架抗震性能，實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”屈服機(jī)制。

簡介：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)因其空間布置靈活，自重輕，整體性好，便于工業(yè)化施工等優(yōu)點(diǎn)，在我國廣泛應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、住宅、辦公樓等人員密集建筑。目前我國結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，規(guī)范要求將框架結(jié)構(gòu)填充墻視為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，建議采用輕質(zhì)材料，在結(jié)構(gòu)整體受力分析時(shí)，不考慮填充墻對(duì)其周邊框架的影響，僅在計(jì)算框架結(jié)構(gòu)自振周期時(shí)乘以0607的折減系數(shù)4。近些年我國西南地區(qū)幾次較大地震中，框架結(jié)構(gòu)因沒有合理考慮填充墻而造成結(jié)構(gòu)破壞的案例非常多，由此也造成了較大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此，框架結(jié)構(gòu)填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)主體作用的考慮，在規(guī)范現(xiàn)有要求的基礎(chǔ)上有待進(jìn)一步完善。另外，研究表明斷層附近是地震作用下破壞最為嚴(yán)重區(qū)域，受斷層破裂方向性效應(yīng)影響，在破裂傳播前方地震動(dòng)速度和位移時(shí)程呈現(xiàn)出高強(qiáng)度脈沖，其為引起近斷層結(jié)構(gòu)破壞的一個(gè)主要原因28。目前大部分學(xué)者關(guān)于速度脈沖地震動(dòng)的研究主要集中于分析脈沖周期和峰值與震源參數(shù)間的關(guān)系以及其對(duì)不同類型結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理1213，然而近斷層區(qū)域結(jié)構(gòu)抗震分析時(shí)速度脈沖地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)的選取有待進(jìn)一步研究。目前我國抗震分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)主要為地面峰值加速度PGA10，但近年來幾次大震中結(jié)構(gòu)震害表明近斷層區(qū)域速度脈沖地震動(dòng)作用下PGA作為地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)不太完善。本文主要以蘆山中學(xué)框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓為分析對(duì)象，結(jié)合該教學(xué)樓在2013年4月20日蘆山地震中實(shí)際震害特點(diǎn)，運(yùn)用大型非線性有限元軟件ABAQUS對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬，主要探討采用不同密度和剛度填充墻材料的框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓在不同強(qiáng)度地震動(dòng)作用下，填充墻和框架結(jié)構(gòu)主體的震害表現(xiàn)。分析表明，七度抗震設(shè)防框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓，低烈度地震作用下，填充墻材料為多孔磚的框架結(jié)構(gòu)各樓層位移相比填充墻材料為燒結(jié)普通磚的框架結(jié)構(gòu)各樓層位移較大；高烈度地震作用下，填充墻材料為燒結(jié)普通磚的框架結(jié)構(gòu)各樓層位移相比填充墻材料為多孔磚的框架結(jié)構(gòu)各樓層位移較大。分析目的主要是指出目前我國結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中框架結(jié)構(gòu)填充墻材料的選擇不太完善，當(dāng)框架結(jié)構(gòu)可能遭受地震作用較小時(shí)（02G及以下），建議采用密度和剛度較大的填充墻材料；當(dāng)框架結(jié)構(gòu)可能遭受地震作用較大時(shí)（02G以上），建議采用密度和剛度較小的填充墻材料。本文以蘆山中學(xué)框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓為分析對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行多組速度脈沖地震動(dòng)作用下彈性、塑性階段時(shí)程分析，主要探討多組不同強(qiáng)度速度脈沖地震動(dòng)作用下框架結(jié)構(gòu)最大地震響應(yīng)與地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)間的線性相關(guān)性。分析表明，速度脈沖作用下，當(dāng)框架結(jié)構(gòu)受力處于彈性階段時(shí)，地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)PGV和PGA與結(jié)構(gòu)最大地震響應(yīng)相關(guān)性較好；當(dāng)框架結(jié)構(gòu)受力處于塑性階段時(shí)，地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)PGV和PGD與結(jié)構(gòu)最大地震響應(yīng)相關(guān)性較好。綜合考慮時(shí)，近斷層區(qū)域速度脈沖地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)PGV與框架結(jié)構(gòu)最大地震響應(yīng)線性相關(guān)性較好。分析目的主要是從有限元分析的角度表明目前我國近斷層區(qū)域抗震分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中選用PGA作為地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)不是很完善，建議選取地面峰值速度PGV作為地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)。

簡介：火災(zāi)與地震是近年來經(jīng)常發(fā)生的自然災(zāi)害，兩者對(duì)建筑物都會(huì)造成一定程度上的破壞。目前，針對(duì)建筑單獨(dú)受火的研究成果頗多，但是對(duì)火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)整體抗震性能的研究十分有限。建筑物在局部受火后，一般不會(huì)影響結(jié)構(gòu)整體使用，但在經(jīng)歷高溫后承載力會(huì)有一定的損失。在結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)之后的使用年限里，很有可能遭受地震災(zāi)害。為了確保人身及財(cái)產(chǎn)的安全，除了正常結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)之外，對(duì)于遭受過局部火災(zāi)存在承載力缺失的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行抗震性能分析十分必要?？蚣芙Y(jié)構(gòu)作為主要的結(jié)構(gòu)形式廣泛地應(yīng)用在建筑領(lǐng)域，本文通過大型有限元分析軟件ABAQUS建立框架結(jié)構(gòu)模型，包括溫度場模型與火災(zāi)后抗震分析模型。通過文獻(xiàn)總結(jié)出適合本課題模型的常溫下與高溫下的鋼筋、混凝土的本構(gòu)關(guān)系。以此來對(duì)本課題進(jìn)行數(shù)值模擬。本文主要研究內(nèi)容有（1）用PKPM設(shè)計(jì)七層的框架模型，然后應(yīng)用ABAQUS有限元分析軟件建立起框架結(jié)構(gòu)實(shí)體有限元模型?？偨Y(jié)近年來結(jié)構(gòu)高溫反應(yīng)成果，選取合適的高溫材料屬性和本構(gòu)關(guān)系，來模擬結(jié)構(gòu)火災(zāi)后的反應(yīng)。（2）應(yīng)用ABAQUS有限元模擬軟件，計(jì)算結(jié)構(gòu)火災(zāi)后溫度場，得到截面溫度分布情況，然后對(duì)火災(zāi)結(jié)構(gòu)在靜力作用下進(jìn)行分析，對(duì)比未受火結(jié)構(gòu)，分析結(jié)構(gòu)承載力損失情況。（3）選取合適的地震波曲線，按照建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB500112010要求的不同等級(jí)地震進(jìn)行調(diào)幅，然后對(duì)火災(zāi)后模型進(jìn)行多遇地震下時(shí)程分析。通過不同受火部位對(duì)比分析，得到火災(zāi)結(jié)構(gòu)在地震下的應(yīng)力、位移時(shí)程曲線，以及層間位移角等。（4）將火災(zāi)后的模型在調(diào)幅后的地震波下進(jìn)行罕遇地震塑性時(shí)程分析，對(duì)火災(zāi)后模型在罕遇地震下塑性發(fā)展、塑性鉸出現(xiàn)情況進(jìn)行分析，得到結(jié)構(gòu)倒塌情況，同時(shí)針對(duì)不同火災(zāi)部位進(jìn)行對(duì)比分析。

簡介：寬柱雙梁框架結(jié)構(gòu)作為一種新型的結(jié)構(gòu)加固體系，可廣泛應(yīng)用于砌體結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物改造中，尤其多用于小空間變大空間的空間擴(kuò)展改造項(xiàng)目中。21世紀(jì)以來，我國發(fā)生了多次重大地震，造成大量人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。地震具有很多不確定性。結(jié)構(gòu)在使用期限內(nèi)可能會(huì)遭遇多種強(qiáng)度地震，而有些特大地震將會(huì)給人類帶來不可預(yù)計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失，因而深入研究結(jié)構(gòu)的抗震性能及性能化抗震設(shè)計(jì)方法迫在眉睫。本文以課題組研究的寬柱雙梁框架結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑檠芯繉?duì)象，用OPENSEES軟件對(duì)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行三維有限元數(shù)值模擬分析。以獲得該結(jié)構(gòu)模型在ELCENTRO波地震作用下的位移反應(yīng)、加速度反應(yīng)和剪力變化，并將有限元模擬數(shù)值與課題組試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比分析。通過對(duì)課題組結(jié)構(gòu)試驗(yàn)進(jìn)行破壞形態(tài)和層間位移角分析，在繼續(xù)沿用規(guī)范中三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)的基礎(chǔ)上，提出了寬柱雙梁框架結(jié)構(gòu)的性能水平、性能目標(biāo)以及其量化指標(biāo)（層間位移角限值），其中結(jié)構(gòu)性能水平是根據(jù)其破壞形態(tài)來定義的。在抗震規(guī)范中，各類結(jié)構(gòu)的彈塑性層間位移角限值是通過求取試驗(yàn)結(jié)果與有限元數(shù)值模擬結(jié)果的平均值確定的。而在本文中，將采用規(guī)范中所提到的方法來確定寬柱雙梁框架結(jié)構(gòu)在不同性能水平下的層間位移角限值。選取任一性能水平對(duì)寬柱雙梁實(shí)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接位移的抗震設(shè)計(jì)，通過多自由度體系轉(zhuǎn)化為替代結(jié)構(gòu)的等效單自由度體系，結(jié)合位移反應(yīng)譜，獲取結(jié)構(gòu)的基底剪力。將基底剪力按照倒三角分配，然后進(jìn)行內(nèi)力組合，結(jié)合課題組研究的雙梁夾墻組合結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪承載力公式，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行截面配筋。將基于某一性能設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行推覆分析，比較推覆曲線與能力曲線兩者的關(guān)系，通過曲線間的關(guān)系判斷結(jié)構(gòu)是否滿足性能要求，或者是否出現(xiàn)層間薄弱層。如果出現(xiàn)上述情況則應(yīng)該進(jìn)行修正或重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。研究結(jié)果表明，直接基于位移的抗震設(shè)計(jì)方法在寬柱雙梁實(shí)際工程應(yīng)用上體現(xiàn)了良好的抗震性能，符合基于性能的抗震設(shè)計(jì)的核心思想。

簡介：點(diǎn)擊查看更多節(jié)點(diǎn)區(qū)樓板開洞對(duì)某RC框架結(jié)構(gòu)屈服機(jī)制影響的分析與設(shè)計(jì).pdf精彩內(nèi)容。

簡介：框架結(jié)構(gòu)是我國現(xiàn)今使用的主要結(jié)構(gòu)體系之一，其所采用的填充墻又多數(shù)為砌體填充墻。由于砌體本身的材料特性，使其在地震作用下延性不足，出現(xiàn)破壞甚至倒塌現(xiàn)象。填充墻構(gòu)造柱可以很好的提升其抗震性能，但由于施工條件的限制，很難保證現(xiàn)澆構(gòu)造柱的施工質(zhì)量。為此，本文提出一種新型組合式構(gòu)造柱技術(shù)。為驗(yàn)證此種技術(shù)的可行性，本文采用試驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法對(duì)其抗震性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究分析。論文圍繞著新型組合式構(gòu)造柱技術(shù)展開的研究工作及取得的主要結(jié)論有①新型組合式構(gòu)造柱技術(shù)的提出論文首先對(duì)規(guī)范中砌體填充墻構(gòu)造柱的相關(guān)要求進(jìn)行了梳理和總結(jié)，對(duì)當(dāng)前構(gòu)造柱的施工現(xiàn)狀以及施工中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了歸納總結(jié)，提出新型組合式構(gòu)造柱技術(shù)。此種構(gòu)造柱施工簡單、節(jié)能環(huán)保，符合綠色建筑的要求。②抗震性能試驗(yàn)完成了組合式構(gòu)造柱約束墻體和現(xiàn)澆式構(gòu)造柱約束墻體的低周反復(fù)加載試驗(yàn)。通過對(duì)比分析，從裂縫開展形態(tài)、滯回曲線、耗能能力、位移延性、剛度退化等方面綜合探討組合式構(gòu)造柱約束墻體的抗震性能。試驗(yàn)結(jié)果表明新型組合式構(gòu)造柱約束墻體抗震性能良好，與傳統(tǒng)現(xiàn)澆式構(gòu)造柱約束墻體相比具有更好的耗能性能和變形能力。③有限元數(shù)值模擬基于ABAQUS有限元分析軟件，通過選取合適的單元、材料本構(gòu)關(guān)系以及合理的接觸定義建立了構(gòu)造柱約束砌體填充墻有限元模型。模擬結(jié)果驗(yàn)證了混凝土損傷塑性模型對(duì)砌體材料模擬的適用性。④組合式構(gòu)造柱的參數(shù)分析基于ABAQUS有限元模型完成了對(duì)新型組合式構(gòu)造柱約束墻體的平面內(nèi)、平面外抗震性能的影響參數(shù)分析。模擬結(jié)果表明在不同豎向壓力下，組合式構(gòu)造柱的極限承載力不同，隨著豎向壓力的增加，填充墻承載力逐漸增加，但延性下降；在墻體中部設(shè)置組合式構(gòu)造柱，墻體的承載力略有增加，但其延性稍有下降。高寬比、墻梁連接方式影響填充墻平面外的抗震性能，較大的高寬比和墻體頂端與梁較好的連接會(huì)提高填充墻平面外的抗震性能。

簡介：RC框架結(jié)構(gòu)在我國應(yīng)用廣泛?？蚣芙Y(jié)構(gòu)可通過對(duì)各榀框架的合理布置獲取較大的建筑使用空間以及靈活的空間安排，故被廣泛的應(yīng)用于教學(xué)樓、醫(yī)院、商場等建筑。其中，教學(xué)樓是教書育人的場所，其人員密集，且教學(xué)樓內(nèi)絕大部分為自救自助能力較差的青少年學(xué)生再者教學(xué)樓也常作為抗震救災(zāi)的應(yīng)急避災(zāi)場所，一旦在地震中發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞，勢必會(huì)造成大量的人員傷亡也會(huì)在一定程度上影響抗震救災(zāi)工作的有效進(jìn)行，可能會(huì)造成更大的損失。矛盾的是，框架結(jié)構(gòu)容易發(fā)生應(yīng)力集中、側(cè)向剛度小、承載力相對(duì)較低等缺點(diǎn)，又使框架結(jié)構(gòu)成了在地震災(zāi)害中受損較為嚴(yán)重的建筑類型之一。由于人類對(duì)建筑物美觀和藝術(shù)欣賞的需要，以及建筑場地條件的限制、建筑使用功能的要求等現(xiàn)實(shí)條件的限制，在實(shí)際使用中會(huì)出現(xiàn)一些平面布置不規(guī)則的建筑。而此類建筑不規(guī)則的特性，會(huì)使其剛度中心和質(zhì)心偏離較大、受力情況更加復(fù)雜，在地震作用下，會(huì)出現(xiàn)更大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和更多的應(yīng)力集中效應(yīng)，更容易造成局部或者整體倒塌等嚴(yán)重破壞。本文提出了使用有限元非線性時(shí)程分析來進(jìn)行研究的方法來分析平面布置不規(guī)則框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓的抗震性能和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)以及找出此類結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié)，即本文從實(shí)際出發(fā)，以蘆山中學(xué)教學(xué)樓為原型，設(shè)置六棟不同的L型平面布置的框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓，并通過最不利地震的方法和實(shí)際驗(yàn)算比較選取使結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)最大的地震動(dòng)記錄，最終選取于1949年，在OLYMPIAHWYTESTLAB觀測站點(diǎn)記錄的WESTERNWASHINGTON地震動(dòng)作為輸入地震動(dòng)，且輸入方式為356分量沿模型X軸方向輸入，86分量沿模型Z軸方向輸入。將該地震動(dòng)調(diào)幅至多遇地震、設(shè)計(jì)地震、罕遇地震、超罕遇地震所對(duì)應(yīng)的PGA輸入6個(gè)工況模型進(jìn)行時(shí)程分折，并以結(jié)構(gòu)的層扭轉(zhuǎn)角的大小表示結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的強(qiáng)弱，以結(jié)構(gòu)的層間位移角表示結(jié)構(gòu)整體變形的大小，以各框架柱混凝土的壓損傷值表達(dá)各框架柱的破壞情況。通過使用本文中的研究方法進(jìn)行計(jì)算和分析，得出以下結(jié)論1本文選取地震動(dòng)時(shí)，通過將一條地震動(dòng)水平兩個(gè)分量交換輸入結(jié)構(gòu)的水平兩個(gè)垂直方向，得到的結(jié)構(gòu)的層扭轉(zhuǎn)角各不相同，證明對(duì)同一條地震動(dòng)記錄，其水平分量的輸入方式不同，對(duì)結(jié)構(gòu)的影響也不同，故在抗震研究以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)算、抗震復(fù)核時(shí)，選取地震動(dòng)過程中應(yīng)當(dāng)考慮地震動(dòng)輸入的方向性。2證實(shí)了對(duì)于L型平面布置不規(guī)則的RC框架結(jié)構(gòu)，其偏心程度越大，則結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)越強(qiáng)，且整體的破壞也越嚴(yán)重。并且，本文得到了L型RC框架結(jié)構(gòu)的整體變形與扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的關(guān)系符合三次函數(shù)。3在地震作用下，L型框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓的薄弱部位是長邊方向的邊榀框架的柱和外側(cè)拐角處及附近的柱通過對(duì)比分析，得出了調(diào)整L型框架結(jié)構(gòu)薄弱部位分布和降低此類結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的方法，即可以通過適當(dāng)?shù)母淖兡承┲慕孛娉叽绲姆椒▉碚{(diào)整受損框架柱的分布。若是增大短邊方向邊榀框架柱的截面尺寸，則在超罕遇地震下結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)會(huì)增大30％以上，最危險(xiǎn)柱的損傷會(huì)增大10％左右。若是增大長邊方向的邊榀框架柱的截面尺寸，則在超罕遇地震下結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)能降低18％左右，最危險(xiǎn)柱的損傷會(huì)降低20％左右且增大長邊方向的邊榀框架柱的截面尺寸可以使受損的框架柱分布更為均勻，即可證明此方法可以使整個(gè)結(jié)構(gòu)的損傷分布更加均勻，也就是說能使整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載部位分布更加均勻，可以避免薄弱部位的出現(xiàn)，從而降低結(jié)構(gòu)局部倒塌的風(fēng)險(xiǎn)。

簡介：工程結(jié)構(gòu)在材料力學(xué)性能、構(gòu)件幾何特性、荷載變異等方面存在著大量的不確定性，地震作用在發(fā)生時(shí)間、空間和強(qiáng)度上也具有強(qiáng)烈的隨機(jī)性，基于可靠度理論的概率抗震性能評(píng)估成為了近年來的研究熱點(diǎn)。本文綜合考慮穩(wěn)定性、計(jì)算精度和計(jì)算效率等因素，對(duì)隨機(jī)響應(yīng)面方法進(jìn)行優(yōu)選分析，利用結(jié)構(gòu)整體極限狀態(tài)方程，發(fā)展了基于隨機(jī)響應(yīng)面法的結(jié)構(gòu)整體抗震可靠度分析方法，最后對(duì)框架核心筒結(jié)構(gòu)的整體抗震可靠性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。具體研究成果如下隨機(jī)響應(yīng)面法可靠度分析。研究線性無關(guān)配點(diǎn)選取方法計(jì)算穩(wěn)定性的問題，并對(duì)比分析常見的擬合函數(shù)可靠度分析方法對(duì)計(jì)算精度的影響，綜合考慮計(jì)算精度和計(jì)算效率，確定隨機(jī)響應(yīng)面可靠度分析的最優(yōu)階次，并與解析方法和響應(yīng)面方法進(jìn)行對(duì)比分析。研究結(jié)果表明隨著HERMITE多項(xiàng)式展開階次的增高線性無關(guān)選取配點(diǎn)的穩(wěn)定性也隨之增高，采用蒙特卡洛方法進(jìn)行擬合函數(shù)可靠度分析的精度更高，與常用的解析方法相比具有更高的計(jì)算精度，與BOXBEHNKEN設(shè)計(jì)和中心復(fù)合設(shè)計(jì)響應(yīng)面方法相比具有更高的計(jì)算效率?；谡w極限狀態(tài)方程的抗震可靠度分析。分別建立承載能力、變形能力和穩(wěn)定能力三種極限狀態(tài)方程，基于隨機(jī)響應(yīng)面法，實(shí)現(xiàn)通過MATLAB和OPENSEES相互調(diào)用進(jìn)行三種極限狀態(tài)抗震可靠度求解的分析過程，為結(jié)構(gòu)提供多角度整體抗震可靠性的評(píng)估指標(biāo)。此外，基于結(jié)構(gòu)抗震可靠度指標(biāo)的求解，推導(dǎo)結(jié)構(gòu)地震易損性函數(shù)，給出地震易損性分析方法?？蚣芎诵耐步Y(jié)構(gòu)的整體抗震可靠度分析。采用優(yōu)選的隨機(jī)響應(yīng)面方法，分別基于承載能力、變形能力和穩(wěn)定能力極限狀態(tài)方程對(duì)框架核心筒結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震可靠度分析和地震易損性分析，得到結(jié)構(gòu)在三種極限狀態(tài)下的抗震可靠度指標(biāo)以及地震易損性曲線。建立含加強(qiáng)層的框架核心筒結(jié)構(gòu)，通過常規(guī)結(jié)構(gòu)與含加強(qiáng)層結(jié)構(gòu)可靠度指標(biāo)的對(duì)比，對(duì)基于不同極限狀態(tài)的抗震可靠度指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。基于變形能力的抗震可靠度指標(biāo)與基于穩(wěn)定能力的抗震可靠度指標(biāo)可以較為準(zhǔn)確地評(píng)估結(jié)構(gòu)的抗震可靠性，且具有較好的一致性。而基于承載能力的抗震可靠度指標(biāo)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震可靠性的評(píng)估較為保守，且對(duì)結(jié)構(gòu)可靠性的提升靈敏性不足，只宜作為參考性的指標(biāo)。

簡介：隨著我國城市化進(jìn)程的加快以及建筑行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的提高，越來越多的老舊房屋面臨拆除或改造，故而產(chǎn)生大量的建筑垃圾。若將廢棄混凝土破碎、篩分并合理級(jí)配，制備性能較好的再生骨料和再生混凝土并應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域，可以極大延長混凝土材料的使用壽命，減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。然而由于再生混凝土技術(shù)研發(fā)較晚，許多問題，特別是再生混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能和地震易損性分析方法等尚需納入研究，為以后的工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。本文首先通過5組60個(gè)普通混凝土及再生混凝土試件的力學(xué)性能試驗(yàn)，研究了不同再生骨料取代率下再生混凝土抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、彈性模量及應(yīng)力應(yīng)變的變化規(guī)律，對(duì)再生混凝土構(gòu)件的基本力學(xué)性能進(jìn)行了總結(jié)，擬合了不同再生骨料取代率下再生混凝土材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線。隨后制作了一個(gè)縮尺比為14的2跨3層再生混凝土框架模型結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了21種工況下的模型地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，研究了這類結(jié)構(gòu)的抗震性能。隨后用ANSYS有限元分析軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性動(dòng)力時(shí)程分析，并將分析結(jié)果與振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，二者基本吻合，說明了ANSYS有限元分析的合理性。然后根據(jù)地震動(dòng)記錄頻譜特性、峰值加速度、持續(xù)時(shí)間等因素，選取10條實(shí)際地震動(dòng)記錄，并用HUNTFILL法對(duì)選中地震記錄進(jìn)行調(diào)幅，再通過增量動(dòng)力分析（IDA）方法，得到了不同地震動(dòng)記錄下的10條IDA曲線。最后對(duì)IDA曲線簇進(jìn)行分析，得到結(jié)構(gòu)需求參數(shù)與地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)的關(guān)系曲線以及再生混凝土框架結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)，定義結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)分別為立即使用、生命安全以及防止倒塌等極限狀態(tài)。求出結(jié)構(gòu)不同極限狀態(tài)的失效概率后，以結(jié)構(gòu)5％阻尼比加速度反應(yīng)譜值為橫坐標(biāo)，結(jié)構(gòu)失效概率為縱坐標(biāo)繪制再生混凝土框架結(jié)構(gòu)地震易損性曲線。用地震易損性曲線對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震易損性分析比較全面的描述了再生混凝土框架結(jié)構(gòu)不同極限狀態(tài)下規(guī)定損傷指標(biāo)的安全性能，直觀的反應(yīng)了再生混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，為再生混凝土框架結(jié)構(gòu)應(yīng)用于抗震領(lǐng)域提供了依據(jù)。

簡介：預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁中，預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的配筋比例受預(yù)應(yīng)力度的大小控制。預(yù)應(yīng)力度的不同，反映了構(gòu)件中施加的預(yù)應(yīng)力水平高低。預(yù)應(yīng)力度取值是否合理，將直接影響預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)抗震性能的優(yōu)劣。本文采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，在評(píng)估既有預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能的基礎(chǔ)上，以預(yù)應(yīng)力度為主要研究因素，探討預(yù)應(yīng)力度取值對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。主要研究內(nèi)容和成果如下（1）在OPENSEES軟件中，建立了按規(guī)范設(shè)計(jì)的一榀預(yù)應(yīng)力混凝土原型框架的計(jì)算模型，通過與PKPM對(duì)比周期和振型的計(jì)算結(jié)果，驗(yàn)證了建模過程的正確性；建立了一榀單層單跨有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)，在低周往復(fù)加載試驗(yàn)下的非線性數(shù)值分析模型，通過對(duì)比計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了模型在選用材料本構(gòu)、單元類型及預(yù)應(yīng)力效應(yīng)模擬等方面的實(shí)用性。（2）總結(jié)了預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)“強(qiáng)柱弱梁”難以實(shí)現(xiàn)的有關(guān)因素，探討了預(yù)應(yīng)力度和裂縫控制等級(jí)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響；理論研究了規(guī)范中預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁非預(yù)應(yīng)力鋼筋用量確定方法的適用性；對(duì)預(yù)應(yīng)力度不同的四榀預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力彈塑性分析。分析計(jì)算表明，根據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)，梁中非預(yù)應(yīng)力鋼筋用量過多，在大震下結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的破壞模式，而適當(dāng)提高梁端截面的預(yù)應(yīng)力度值，一定程度上能夠改善結(jié)構(gòu)的抗震能力。（3）以最大層間位移角為結(jié)構(gòu)需求參數(shù)，完成了三榀不同預(yù)應(yīng)力度預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)基于增量動(dòng)力分析的地震易損性分析，并探討了預(yù)應(yīng)力度大小對(duì)結(jié)構(gòu)破壞模式的影響。結(jié)果表明，提高預(yù)應(yīng)力度取值，有利于分散結(jié)構(gòu)在地震作用下的耗能和損傷部位，降低結(jié)構(gòu)的失效概率，增強(qiáng)其抗震能力。建議設(shè)計(jì)抗震等級(jí)為二級(jí)的預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)時(shí)，提高預(yù)應(yīng)力梁端截面的預(yù)應(yīng)力度限值至080。

簡介：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一，很多學(xué)校、商場、火車站等公用設(shè)施都采用這一結(jié)構(gòu)形式，因此，框架結(jié)構(gòu)的震害受到普遍關(guān)注。地震引起的結(jié)構(gòu)倒塌是巨大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的最主要原因，其中以高烈度區(qū)的倒塌破壞現(xiàn)象最為嚴(yán)重。因此，從高烈度區(qū)框架結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬中總結(jié)和分析結(jié)構(gòu)的破壞方式和機(jī)理具有重要意義，也為高烈度區(qū)框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)和減災(zāi)工作奠定基礎(chǔ)。為此，本文開展相關(guān)研究，工作內(nèi)容如下。首先從實(shí)際震害調(diào)查和震害圖片中展現(xiàn)了數(shù)次大地震中框架結(jié)構(gòu)的破壞狀態(tài)和震害情況，并總結(jié)了框架結(jié)構(gòu)倒塌的研究現(xiàn)狀。從集集地震、阪神地震和汶川地震等幾次大地震的實(shí)際震害中可以看出，高烈度區(qū)框架結(jié)構(gòu)的破壞多數(shù)首先發(fā)生在底層框架柱的頂端，而后引起結(jié)構(gòu)底層整體倒塌。目前國內(nèi)外對(duì)框架結(jié)構(gòu)倒塌的研究主要分為兩類一類是結(jié)構(gòu)的整體性能和結(jié)構(gòu)構(gòu)件層次的研究另一類是地震動(dòng)特性，尤其是近場脈沖地震動(dòng)特性的研究。數(shù)值模擬是研究結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的重要方法，考慮到LSDYNA軟件對(duì)于模擬框架結(jié)構(gòu)倒塌過程中出現(xiàn)的大應(yīng)變、大位移以及接觸碰撞等問題效果很好，因此本文采用該軟件建立了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的倒塌分析模型，選取汶川地震中有實(shí)際震害的兩棟鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，采用所建立的分析模型對(duì)其進(jìn)行地震反應(yīng)分析，得到了框架結(jié)構(gòu)在高烈度區(qū)的破壞狀態(tài)和倒塌過程，與實(shí)際震害對(duì)比符合較好，驗(yàn)證了該模型的有效性和可靠性。為研究不同類型地震動(dòng)記錄對(duì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的影響，分別輸入不同強(qiáng)度的地震動(dòng)記錄，對(duì)比發(fā)現(xiàn)地震動(dòng)輸入強(qiáng)度對(duì)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)有影響分別輸入兩條近場地震動(dòng)和兩條遠(yuǎn)場地震動(dòng)進(jìn)行時(shí)程分析，對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)近場地震動(dòng)記錄下結(jié)構(gòu)反應(yīng)差別較大，近場地震動(dòng)下破壞更為嚴(yán)重分別輸入兩條近場非脈沖地震動(dòng)和兩條近場脈沖地震動(dòng)進(jìn)行時(shí)程分析，對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)脈沖地震動(dòng)記錄下結(jié)構(gòu)反應(yīng)明顯增大。為研究地震荷載作用下彈塑性單自由度體系的滯回耗能需求，分別輸入多條不同的近遠(yuǎn)場地震動(dòng)記錄，進(jìn)行單自由度體系的滯回耗能時(shí)程分析，對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)近場地震動(dòng)記錄下單自由度體系的滯回耗能需求存在明顯差異，近場地震動(dòng)對(duì)體系滯回耗能需求要求更高。提出了單自由度體系的滯回耗能速度譜的概念，并分別從地震動(dòng)特性和結(jié)構(gòu)自身特性兩方面分析不同參數(shù)對(duì)滯回耗能速度譜的影響。研究表明，近遠(yuǎn)場、地震動(dòng)的強(qiáng)度、場地條件對(duì)體系的滯回耗能需求有明顯影響，單自由度體系的阻尼比對(duì)滯回耗能速度譜有明顯影響。為進(jìn)一步研究不同類型地震動(dòng)對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)耗能的影響，對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)近場地震動(dòng)和遠(yuǎn)場地震動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)的耗能情況明顯不同，近場地震動(dòng)對(duì)框架結(jié)構(gòu)的滯回耗能需求要求更高，對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)脈沖地震動(dòng)和非脈沖地震動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)的耗能情況存在差異，脈沖地震動(dòng)作用對(duì)框架結(jié)構(gòu)的滯回耗能需求要求更高。建立基于能量和最大位移雙重標(biāo)準(zhǔn)的倒塌損傷模型，通過能量和位移的共同作用反映框架結(jié)構(gòu)的破壞水平，并且在一定程度上解釋了結(jié)構(gòu)倒塌的原因。研究結(jié)果為更好地在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮地震動(dòng)特性及實(shí)現(xiàn)基于能量的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思想提供了依據(jù)。