基于彈塑性分析的RC框架結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估.pdf

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。