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根据建筑功能的需要,或者受到场地的限制,常常需在靠近边坡顶部的位置修建建筑。边坡的变形以及边坡-结构的相互作用对坡顶框架结构的受力性能的影响不容忽视。本文主要研究位于边坡顶部的框架结构,主要研究工作分三部分:将上部结构的荷载等效为作用在坡顶的均布荷载,研究静载作用下的边坡变形特点;建立边坡-结构的整体模型,研究静载作用下边坡-结构的相互作用对框架的受力性能的影响;在边坡-结构的整体模型底部输入地震波,研究地震作用下边坡-结构的相互作用对框架地震响应的影响。 通过本文的研究工作得出了如下结论: ①经过合理设计的边坡,其静载下的变形量较小。在支挡结构设计合理、边坡稳定的情况下,边坡的最大变形:H≤12m的土质边坡侧向变形小于5mm,竖向变形小于7mm。H≤20m的有一组外倾结构面的岩质边坡侧向变形小于4mm,竖向变形小于5mm。 ②边坡工程设计中,斜坡地基承载力的降低应引起重视。若忽略边坡临空面对地基承载力的降低作用,支挡结构可能失效。 ③坡顶框架结构静载作用下的受力情况,考虑边坡影响与不考虑其影响相比:一层梁的轴拉力明显增大,需引起重视;通常情况下边柱沉降相对较小,底层边柱承受的轴压力有所增大,而边坡变形较大的情况下,越远离边坡的柱承受的轴力增大越多;沉降不均匀的柱之间的梁,其梁端弯矩明显增大,需引起重视。 ④坡顶框架结构的地震响应,考虑边坡影响与不考虑其影响相比:上部楼层的层剪力和层间侧移均有所增加,底部两层的层剪力和层间侧移增加不明显。 边坡高度越高,框架上部楼层的地震响应越强烈;土质越软,框架的地震响应越强烈;有外倾结构面的岩质边坡与完整岩体边坡相比,框架所有楼层的地震响应均有一定程度的增大;框架离坡顶边缘的距离越大,其地震响应相对减小,地基基础规范对该水平距离的建议偏安全。 ⑤坡顶框架结构的设计调整建议:合理设计边坡;局部构件加强,包括底层的梁、柱的内力调整;垂直于边坡方向的水平地震作用乘以层剪力增大系数;设置穿过滑裂面的桩基。