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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterSeismicAssessmentofanReinforcedConcreteFrameBuildingStructureUsingPushoVerAnalysis&TimeHistoryAnalysisByYunkeZhaoSupervisor:ProfMengZhangArchitectureandCivilEngine
2、eringSchoolofCivilEngineeringOctober2014摘要摘要隨著我國社會(huì)生產(chǎn)力的快速發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,人們的防震減災(zāi)意識(shí)逐漸增強(qiáng),國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑抗震設(shè)防的要求也越來越高。因此,對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能分析與評(píng)估,了解其性能現(xiàn)狀,并提出合適的加固改進(jìn)方案,具有重要的現(xiàn)實(shí)針對(duì)性。本文以鄭州市上街區(qū)某小學(xué)綜合辦公樓5層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)實(shí)際工程為背景,采用有限元軟件SAP2000對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力彈塑
3、性分析和動(dòng)力非線性時(shí)程分析,通過計(jì)算分析,了解了該結(jié)構(gòu)在不同地震動(dòng)強(qiáng)度作用下的抗震性能水準(zhǔn)。本文主要工作內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)按照原設(shè)計(jì)參數(shù)建立了5層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的有限元模型,并與原設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)構(gòu)反力及自振周期進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了有限元模型的可靠性。(2)采用靜力彈塑性分析方法(Pushover方法)研究了結(jié)構(gòu)在不同地震動(dòng)強(qiáng)度下的抗震性能水平,研究過程中同時(shí)采用了均勻分布側(cè)向力加載模式和第一振型比例型加載模式。研究表明:這兩種加載模
4、式Pushover分析結(jié)果基本一致,原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能夠滿足抗震規(guī)范規(guī)定的“小震不壞”、“中震可修”、“大震不倒”的最低性能要求。不同之處是,均勻分布側(cè)向力加載模式低估了結(jié)構(gòu)的層間位移角,而第一振型比例型加載模式則低估了結(jié)構(gòu)的樓層剪力。因此,在進(jìn)行類似中低層框架結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估時(shí),需要將兩種加載模式配合使用。(3)采用動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析方法研究了結(jié)構(gòu)在不同地震動(dòng)強(qiáng)度下的抗震性能水平。結(jié)果表明:原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能夠滿足抗震規(guī)范規(guī)定的“小震不壞”和“大
5、震不倒”的性能要求。這與Pushover分析結(jié)論是一致的。(4)對(duì)Pushover分析結(jié)果和動(dòng)力非線性時(shí)程分析進(jìn)行比較和總結(jié),發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)破壞基本上呈“粱鉸機(jī)制”,滿足規(guī)范關(guān)于“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)要求,說明原設(shè)計(jì)總體上是比較合理的。但是從分析得到的結(jié)構(gòu)各層層間位移角以及各層梁柱塑性鉸發(fā)展情況來看,結(jié)構(gòu)第3層與4層交接處抗側(cè)剛度突變,屬于結(jié)構(gòu)中相對(duì)薄弱部位,在構(gòu)造上應(yīng)予加強(qiáng)。關(guān)鍵詞:框架結(jié)構(gòu),Pushover分析,時(shí)程分析,抗震性能評(píng)估。
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