大型火力發(fā)電廠鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)抗震性能及設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、該文的主要目的是為各行業(yè)廣泛應(yīng)用的鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)、弄清楚框排架結(jié)構(gòu)的抗震性能和破壞機(jī)理.選取3跨3榀鋼筋混凝土框排架子空間模型進(jìn)行擬動(dòng)力試驗(yàn),這是國內(nèi)首次對該類型結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行的大型動(dòng)力試驗(yàn).在試驗(yàn)中主要研究了以下內(nèi)容:在水平力作用下框排架結(jié)構(gòu)的整體變形能力以及各層的層間變形的大小;框排架結(jié)構(gòu)在不同階段的動(dòng)力變化規(guī)律;框排架柱的變形和承載能力;錯(cuò)層對結(jié)構(gòu)性能的影響、模型結(jié)構(gòu)裂縫開展過程及塑性鉸形成的先后順序、不同階段該結(jié)

2、構(gòu)的剛度退化規(guī)律及滯回耗能特性等.在模態(tài)分析中,根據(jù)相似關(guān)系推導(dǎo)出配重不足情況下原型與模型結(jié)構(gòu)的周期相似系數(shù).并求出原型結(jié)構(gòu)的前三階周期.針對該類框排架結(jié)構(gòu)中通常存在異型節(jié)點(diǎn)的實(shí)際,在9(其中邊節(jié)點(diǎn)4個(gè)、中節(jié)點(diǎn)5個(gè))個(gè)1/5的偽靜力試件試驗(yàn)研究及整體結(jié)構(gòu)模型中該類節(jié)點(diǎn)破損特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了異型中節(jié)點(diǎn)和邊節(jié)點(diǎn)的破壞機(jī)理,針對異型中節(jié)點(diǎn)和邊節(jié)點(diǎn)的受力特點(diǎn)給出了該類異型節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力計(jì)算公式和節(jié)點(diǎn)區(qū)的加強(qiáng)構(gòu)造措施.在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,對橫

3、向框排架、縱向框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的整體廠房進(jìn)行平扭耦聯(lián)的地震反應(yīng)分析,研究了該類結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性、扭轉(zhuǎn)對整體結(jié)構(gòu)受力的影響、層間變形及扭轉(zhuǎn)效應(yīng)、框架與排架的內(nèi)力分配、錯(cuò)層對該層各柱剪力分配的影響、相應(yīng)的簡化計(jì)算方法等相關(guān)內(nèi)容供設(shè)計(jì)時(shí)參照.采用空間桿系及殼元建立原型廠房的空間計(jì)算模型,采用截面離散法進(jìn)行非線性有限元計(jì)算,重點(diǎn)了解該類整體結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的反應(yīng)、塑性階段的扭轉(zhuǎn)、強(qiáng)震下框排架的工作性能等內(nèi)容,并提出針對該結(jié)構(gòu)薄弱層確定的簡化計(jì)

4、算方法,得出許多有益的結(jié)論.在試驗(yàn)和理論研究的基礎(chǔ)上,提出框排架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和具體的設(shè)計(jì)方法,主要有以下內(nèi)容:(1)考慮平扭耦聯(lián)空間整體結(jié)構(gòu)的振型分解法;(2)針對該類主廠房結(jié)構(gòu)中應(yīng)用高強(qiáng)混凝土的問題,提出應(yīng)用高強(qiáng)混凝土的框排架柱的軸壓比限值及相應(yīng)的構(gòu)造要求;(3)對異型節(jié)點(diǎn)劃分不l司區(qū)域分別給出其構(gòu)造要求.綜上所述,通過對該類框排架結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)及理論分析,研究了該體系的抗震性能,提出了針對該體系計(jì)算方法、設(shè)計(jì)方法及相應(yīng)的構(gòu)造措施.該文