【摘 要】
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在目前的结构设计方法上,一般通过人为放大柱端弯矩增大系数进行结构设计来提高框架柱的抗弯能力,从而保证框架结构“强柱弱梁”设计准则的实现,但是通过大量震害可以发现,“强梁弱柱”屈服破坏的现象仍旧大量存在。在结构设计中因未考虑现浇楼板参与框架梁的受弯过程,以及规范中的柱端弯矩增大系数取值偏小是导致结构发生“强梁弱柱”现象的重要原因。为明确楼板与框架梁整浇后对结构抗震能力的影响以及解决方案,同时研究适合
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在目前的结构设计方法上,一般通过人为放大柱端弯矩增大系数进行结构设计来提高框架柱的抗弯能力,从而保证框架结构“强柱弱梁”设计准则的实现,但是通过大量震害可以发现,“强梁弱柱”屈服破坏的现象仍旧大量存在。在结构设计中因未考虑现浇楼板参与框架梁的受弯过程,以及规范中的柱端弯矩增大系数取值偏小是导致结构发生“强梁弱柱”现象的重要原因。为明确楼板与框架梁整浇后对结构抗震能力的影响以及解决方案,同时研究适合的柱端弯矩增大系数取值帮助结构实现“强柱弱梁”屈服,本文开展了以下工作:(1)通过PKPM建模软件设计3层3×3跨钢筋混凝土框架结构,根据设计的参数运用ABAQUS有限元软件建立3个框架模型,分别为空框架模型,带现浇楼板框架模型,楼板设条形缝框架模型。对比3个模型的基底剪力、梁负弯矩端混凝土损伤、梁柱端钢筋应力、楼板钢筋应力、梁柱端实际受力情况等方面内容,分析现浇楼板对框架结构抗震性能的影响以及楼板设缝构造措施对结构实现“强柱弱梁”破坏机制的效果。(2)为考虑不同模型实现“强柱弱梁”破坏机制所需的柱端弯矩增大系数取值,提取带现浇楼板模型与楼板设缝模型的梁柱端实际弯矩值,根据经验公式分别计算带现浇楼板框架模型的实际柱端弯矩增大系数与楼板设条形缝框架模型的实际柱端弯矩增大系数。(3)验证重新确定的柱端弯矩增大系数的合理性,在初始模型设计的基础上提高柱端弯矩增大系数,保持梁、板配筋不变,只改变柱配筋应用于模型设计,利用ABAQUS软件建立模型对比分析基底剪力、混凝土损伤、梁柱端钢筋应力等方面内容,得出按照相同柱端弯矩增大系数的设计的楼板设缝模型的抗震性能优于带现浇楼板模型。并且,工程经济效益方面进行比较可得:带现浇楼板结构的柱配筋率提高,柱筋总价上涨明显,工程造价较高,楼板设缝结构的柱筋总价随着配筋率的增大涨幅较小,工程经济效益更好。为满足使用功能的要求,提出楼板设缝构造措施应用于实际工程的建议。(4)根据结构抗震性能与经济效益的分析,取较小的柱端弯矩增大系数进行设计的楼板设缝结构的抗震性能就可以达到取较大的柱端弯矩增大系数进行设计的带现浇楼板结构的抗震性能,并采用楼板设缝进行结构算例的设计,考察算例中的结构实现“强柱弱梁”屈服的效果。
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