【摘 要】
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R-μ基本规律是世界地震工程界普遍认可的规律,国外抗震设计均按此规律进行抗震结构设计,然而,我国抗震规范未遵循R-μ基本规律。我国抗震规范采用相同的R值,但抗震措施从9度区到7度区逐级下降,现行规范对8度0.20g区框架结构所采取的抗震措施是否有效,目前所作的研究工作不多,因此对该烈度区框架结构抗震措施的有效性进行评价是非常有必要的。抗震措施包括内力调整和抗震构造措施。内力调整的目的是使结构在地震
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R-μ基本规律是世界地震工程界普遍认可的规律,国外抗震设计均按此规律进行抗震结构设计,然而,我国抗震规范未遵循R-μ基本规律。我国抗震规范采用相同的R值,但抗震措施从9度区到7度区逐级下降,现行规范对8度0.20g区框架结构所采取的抗震措施是否有效,目前所作的研究工作不多,因此对该烈度区框架结构抗震措施的有效性进行评价是非常有必要的。抗震措施包括内力调整和抗震构造措施。内力调整的目的是使结构在地震作用下出现预期的耗能机制。抗震构造措施的目的是使预期的耗能机制具有足够的延性。因此,抗震措施的有效性可根据其目的是否达到来进行判断。本论文的主要目的是利用Open Sees研究严格按规范设计的8度0.20g区框架结构在不同水准地震作用下的抗震性态,以期从理论分析角度识别有别于国外规范的我国抗震措施的有效程度。本论文主要完成了以下研究工作:1、本文严格按我国2010版的《建筑抗震设计规范》设计了一级、二级抗震等级的8度0.2g区的4个钢筋混凝土框架结构。2、本文对节点的受力状态、钢筋和混凝土材料本构中的参数确定、结构模型各单元中的参数确定等方面进行了简述。3、本文选择了用于混凝土框架结构非线性动力时程分析的系列地震动,在文中展示了选择地震动的简要流程。4、本文利用Open Sees对框架结构进行了非线性动力时程分析,并根据时程分析的结果,如结构的楼层位移、层间位移角、节点转角、结构塑性耗能机制,截面曲率和节点损伤状态等,采用整体和局部准则评价抗震措施的有效性。本文根据以上工作得到以下结论:1、在罕遇地震作用下,8度0.2g区的二级RC框架2kj-2(三层框架,未考虑结点变形和柱脚粘结滑移)的楼层位移平均值超过限值,层间位移角平均值超过限值,8度0.2g区的二级RC框架2kj-1(三层框架,考虑结点变形和柱脚粘结滑移)的节点转角和截面曲率处于较小值范围内,节点损伤较小,相应耗能机制分析说明结构出现以梁的塑性铰为主的塑性铰分布。2、在罕遇地震作用下,8度0.2g区的一级RC框架1kj-2(七层框架,未考虑结点变形和柱脚粘结滑移)的楼层位移平均值未超限值,层间位移角平均值未超过限值,8度0.2g区的一级RC框架1kj-1(七层框架,考虑结点变形和柱脚粘结滑移)的节点转角和截面曲率处于较小值范围内,节点损伤较小,相应耗能机制分析说明结构出现以梁的塑性铰为主的塑性铰分布。3、在罕遇地震作用下,对于一级抗震框架和二级抗震框架,不论其是否考虑梁柱节点剪切变形和柱脚粘结滑移,按照现行抗震规范严格设计的抗震框架均能实现以梁铰为主的塑性铰分布,基本能满足相应框架结构的耗能需求,基本能满足“强柱弱梁”的设计要求,说明了相关抗震措施的有效性。4、在罕遇地震作用下,对于一级抗震框架和二级抗震框架,不论其是否考虑梁柱节点剪切变形和柱脚粘结滑移,按照现行抗震规范严格设计的抗震框架节点损伤较轻,基本能满足“强节点弱构件”的设计要求,说明了相关抗震措施的有效性。
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