鋼支撐-混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、鋼支撐-混凝土框架結(jié)構(gòu)是一種抗震性能介于框架結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)之間的結(jié)構(gòu)體系。在水平地震作用下，鋼支撐在有效提高混凝土框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的同時(shí)，也對(duì)與支撐相連框架柱存在不利影響，若鋼支撐太強(qiáng)，則有可能會(huì)引起與支撐相連框架柱軸壓比超限。針對(duì)這一問(wèn)題，本文引入結(jié)構(gòu)剛度特征值λ的概念，從理論和有限元分析兩個(gè)角度研究其與結(jié)構(gòu)抗震性能之間的關(guān)系。主要內(nèi)容如下:
　　(1)基于底部剪力法推導(dǎo)結(jié)構(gòu)中支撐部分和框架部分的內(nèi)力、變形與λ之間的關(guān)系，

2、以及水平作用與豎向作用對(duì)框架柱軸力貢獻(xiàn)的比值NE/NQ與λ的關(guān)系。深入研究NE/NQ隨λ以及地震影響系數(shù)α1的變化規(guī)律，指出隨著λ的減小、α1的增大，NE/NQ逐漸增大，說(shuō)明地震作用越大、λ越小時(shí)，水平作用對(duì)框架柱軸力的貢獻(xiàn)越大，框架柱所承受軸力值越大。
　　(2)基于前文理論推導(dǎo)設(shè)計(jì)λ變化范圍為1.4～2.4的六個(gè)平面框架支撐模型，利用有限元軟件MIDAS/Building對(duì)其進(jìn)行了彈性反應(yīng)譜分析和靜力彈塑性分析，研究結(jié)果得出各

3、模型在彈性分析時(shí)都能滿(mǎn)足規(guī)范位移比限值要求，但在彈塑性分析時(shí)，λ值較小的模型中與支撐相連框架柱先于支撐進(jìn)入塑性并破壞，鋼支撐不能起到第一道防線(xiàn)的作用。此外，對(duì)比各模型框架柱軸力值可知，適當(dāng)降低λ的值，能有效提高混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，同時(shí)對(duì)支撐相連的框架柱軸力的影響也較小。
　　(3)綜合考慮λ及鋼筋銹蝕引起混凝土損傷以及粘結(jié)應(yīng)力滑移退化等因素，采用有限元軟件OpenSees對(duì)鋼支撐加固后框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力彈塑性分析，結(jié)果表明考慮