考虑填充墙作用的框架结构抗震性能分析

论文摘要

框架填充墙结构体系是一种工程上应用十分普遍的结构体系,填充墙和框架作为一个整体共同承受竖向荷载和水平荷载的作用的思想也普遍被接受。但是在现在的建筑结构设计中,一般不考虑填充墙与框架的协同工作。不考虑填充墙的协同作用并不总是安全的。多年来学者也不断研究和完善框架填充墙协同作用的力学模型,但由于种种原因,这些模型仍未用于实际设计过程。多次地震中框架结构的抗震性能调查表明,填充墙的不合理布置导致的软弱层破坏、短柱破坏非常普遍。这样的破坏形式,与框架结构的柔性抗震计算假设悖逆。针对框架填充墙抗震表现的现状,本文做了如下工作：1、参考以前的实验成果,总结出了用于抗震第一阶段设计的填充墙简化模型参数——等效斜撑模型的横截面有效宽度。2、建立等效斜撑层模型,考虑不同楼层填充墙刚度折减,用sap2000进行模态分析。通过填充墙框架模型与纯框架模型的对比,论证了规范的框架周期折减系数,并得出周期和周期折减系数随楼层数的变化规律。3、采用振型分解反应谱法和时程分析法,通过纯框架模型和填充墙框架模型的计算,得出了现行抗震计算模型(考虑周期折减的纯框架模型)计算结果与等效斜撑层模型计算结果的差异。4、采用振型分解反应谱法和时程分析法,通过现行抗震计算模型(考虑周期折减的纯框架模型)和底部无填充墙的等效斜撑层模型计算结果的对比,得出了两种模型计算所得底层柱端剪力和弯矩的差别,解释了地震破坏中框架底层的破坏现象。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 填充墙对框架结构的影响
• 1.2.1 结构承载能力的影响
• 1.2.2 对结构刚度的影响
• 1.2.3 对梁柱的约束效应
• 1.2.4 对结构变形能力的影响
• 1.3 国内外研究概况
• 1.3.1 填充墙框架的试验研究
• 1.3.2 填充墙框架的模型研究成果
• 1.4 存在的问题
• 1.5 本文主要研究内容
• 第2章 等效斜撑模型
• 2.1 前言
• 2.2 框架填充墙破坏阶段
• 2.3 我国抗震设防要求
• 2.4 等效斜撑模型的适用条件
• 2.5 等效斜撑模型的参数
• 2.5.1 等效斜撑刚度贡献与斜撑宽度换算公式
• 2.5.2 确定填充墙刚度贡献
• 2.5.3 根据填充墙刚度贡献确定等效斜撑横截面宽度
• 第3章 框架填充墙结构周期折减系数研究
• 3.1 前言
• 3.2 周期模型的建立
• 3.2.1 模型尺寸及假设
• 3.2.2 填充墙刚度的选取原则
• 3.2.3 等效斜撑杆横截面宽度的计算
• 3.2.4 SAP2000中两种计算模型示意图
• 3.3 模型输出结果
• 3.4 周期输出结果分析
• 3.5 结论
• 第4章 填充墙框架地震反应分析方法探究
• 4.1 前言
• 4.2 模型建立
• 4.3 结果显示
• 4.4 结果分析
• 第5章 框架填充墙结构底层薄弱层分析
• 5.1 前言
• 5.2 模型建立
• 5.3 模型输出结果
• 5.3.1 底层层高3.6米两种模型输出边柱剪力
• 5.3.2 底层层高4.2米两种模型输出边柱剪力
• 5.3.3 底层层高4.8米两种模型输出边柱剪力
• 5.3.4 底层层高5.4米两种模型输出边柱剪力
• 5.3.5 比较两种模型计算所得底层柱剪力
• 5.4 数据分析
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献