钢筋混凝土框架结构“强柱弱梁”机制影响因素研究

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为使钢筋混凝土框架结构具有较好的抗震性能,要求结构在地震作用下能够实现“强柱弱梁”的破坏机制。“强柱弱梁”机制是指:梁端塑性铰应当先于柱端塑性铰出现,并且尽量多出现,同一层柱上下端必须避免同时出现塑性铰。然而实际地震当中,震害的框架结构大多表现出柱端发生了严重的塑性铰,而梁端却完好无损。影响框架结构未能实现“强柱弱梁”屈服机制的因素有很多,未充分考虑现浇楼板对梁端的抗震承载能力的影响,是造成这一现象的主要原因,同时轴压比限值和梁截面高度也会对“强柱弱梁”机制的实现产生影响。本文针对这几个因素进行了分析,具体的做了以下几个方面的工作:(1)分析了地震中框架结构的主要震害情况,初步总结了影响“强柱弱梁”屈服机制实现的因素,介绍了国内外关于“强柱弱梁”影响因素的研究现状。(2)利用结构分析软件SAP2000建立了框架模型,通过对楼板影响的框架结构和纯框架结构的Pushover对比分析,研究现浇楼板对结构抗震性能的影响,得出柱端弯矩增大系数增到1.5时,考虑楼板影响的三级框架结构才能实现“强柱弱梁”的屈服机制。并对现行“强柱弱梁”设计提出改进建议。(3)研究了轴压比限值和考虑楼板下梁截面高度这两个因素对结构实现“强柱弱梁”屈服机制的影响。分析了扁梁框架结构的抗震性能,并对“强柱弱梁”机制的实现进行了理论研究,推导出“强柱弱梁”判别公式。(4)联系震害实例,分析了结构未能形成“强柱弱梁”屈服机制的原因。
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