梁柱設(shè)防級差的實驗驗證和概率抗震能力研究.pdf

1、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是現(xiàn)在常用的建筑結(jié)構(gòu)形式之一。歷次地震中，框架結(jié)構(gòu)都發(fā)生較大范圍不同程度的破壞，對生命安全造成了嚴(yán)重威脅，也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。梁柱節(jié)點作為框架結(jié)構(gòu)的傳力中心，是框架結(jié)構(gòu)整體抗震性能的體現(xiàn)，節(jié)點的抗震性能差會導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的失效，因此節(jié)點的抗震性能研究非常重要。
　　我國規(guī)范中對框架結(jié)構(gòu)的一個主要的設(shè)計要求是“強柱弱梁”。但大量震害資料顯示，預(yù)期的“強柱弱梁”要求沒有得到全面實現(xiàn)，梁鉸機制沒有整體形成，不同的設(shè)防

2、水平對應(yīng)的強度梯度缺乏具體的數(shù)據(jù)參考，梁柱級差和設(shè)防性能的概率保證率也沒有具體詳實的研究基礎(chǔ)。
　　基于上述問題，本文通過擬靜力實驗，研究不同設(shè)防水平的框架結(jié)構(gòu)節(jié)點的抗震性能。首先，按照GB50011-2010規(guī)范制作了12個2:3縮尺的框架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點，包括設(shè)防等級為7度、8度、9度的中節(jié)點和8度的邊節(jié)點各3個，而后進(jìn)行擬靜力實驗，并進(jìn)一步驗證節(jié)點的梁柱級差系數(shù)，分析節(jié)點的破壞模式，對比分析節(jié)點的滯回耗能、延性、強度退化和變形

3、能力等，比較不同設(shè)防等級、反彎點位置、中節(jié)點和邊節(jié)點對節(jié)點性能的影響。實驗和分析結(jié)果表明：梁柱級差符合規(guī)范要求；節(jié)點破壞都來自梁的彎曲變形，實現(xiàn)了梁鉸機制破壞；8度設(shè)防邊節(jié)點和9度設(shè)防節(jié)點具有比7度、8度中節(jié)點更強的耗能能力；較高設(shè)防節(jié)點具有較高強度但延性略微降低；反彎點位置對節(jié)點的梁鉸機制和梁的受彎能力影響不大。根據(jù)實驗結(jié)論和數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)不同設(shè)防水平的梁的強度級差系數(shù)在2-4倍之間。
　　其次，由于結(jié)構(gòu)的概率抗震能力分析需要考慮結(jié)

4、構(gòu)和地震動的不確定性，本文根據(jù)實驗中的節(jié)點的性能參數(shù)，確定了不同設(shè)防節(jié)點的非線性本構(gòu)模型，提出了對應(yīng)不同破壞程度的性能指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，針對節(jié)點“強柱弱梁”的設(shè)計，分析不同條件下節(jié)點的概率抗震能力，構(gòu)造能力易損性曲線，明確梁鉸的不確定性。
　　用實驗方法對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行概率抗震能力分析，是本研究的創(chuàng)新點，也是對規(guī)范設(shè)計指標(biāo)的驗證和量化。通過研究，使不同設(shè)防條件下節(jié)點“強柱弱梁”的設(shè)計能力有了具體的模型，對達(dá)到設(shè)計性能的可靠度也有了一