基于梁鉸機制的柱端彎矩增大系數取值及影響因素研究.pdf

1、中國抗震規(guī)范通過柱端彎矩增強系數將柱、梁抗彎承載力拉開一定差距，同時配合其它抗震措施，保證結構在強震作用下形成合理的耗能機制。研究和實踐表明，級差系數的大小是控制結構整體反應及合理耗能機制形成的關鍵，2010版抗震規(guī)范在前規(guī)范的基礎上，對各級框架“強柱弱梁”系數均作出較大提高，通過該水平的增大系數調整后設計的框架結構在大震水平的地震作用中理論上將形成以梁鉸為主的耗能機制，但仍不能避免柱端塑性鉸的產生。
　　 為研究各級框架滿足大

2、震下柱端不屈服的理想“梁鉸機構”時所需的真實級差系數，本文嚴格按照現(xiàn)行規(guī)范設計了7度0.1g區(qū)、7度0.15g區(qū)、8度0.2g區(qū)、8度0.3g區(qū)以及9度0.4g區(qū)五個典型平面框架，控制柱子縱筋在大震下保持彈性，其它構件和材料正常模擬，建立非線性反應模型，通過此模型在大震下的內力和反應水平確定所需的柱縱筋面積，以達到此水準的柱子配筋為目標計算抗震規(guī)范公式6.2.2-1和6.2.2-1中調整系數的真實需求。為充分考慮地震波的隨機性，各框架分

3、別選取三十條地面運動記錄進行計算，對數據分布及統(tǒng)計結果進行匯總，在此基礎上給出各烈度區(qū)框架級差調整系數的建議取值。最后，本文按建議的調整系數重新設計算例框架，對框架進行了大震水準的非線性反應分析，考察框架整體及局部反應情況，驗證評價建議系數的控制水平。
　　 通過以上工作，主要得出下述結論：
　　 ①按照抗震規(guī)范公式6.2.2-1進行柱端彎矩調整，中間節(jié)點與邊節(jié)點所需放大系數，ηc大小不同，邊節(jié)點的ηc需求較中間節(jié)點偏小

4、，中間節(jié)點隨樓層增加對ηc的需求增大的趨勢明顯，且烈度區(qū)越低該變化幅度越大，用統(tǒng)一數值難以全面滿足結構各部分需求。
　　 ②低烈度區(qū)(7度0.1g及7度0.15g)節(jié)點左右梁端設計值均為負彎矩的情況較為普遍，中間節(jié)點的∑Mb偏小，按照規(guī)范6.2.2-1調整公式所需的柱端彎矩增大系數較規(guī)范現(xiàn)有取值(1.3)差距較大，但由于有最小配筋率等構造條件控制，該項不足一定程度上被掩蓋。
　　 ③采用梁端實配抗震抗彎承載力作為基準進行