论文部分内容阅读
采用三维实体退化虚拟层合单元理论及方法,对一竖向荷载作用下空间框架试验和一水平荷载作用下异形柱空间框架试验进行模拟,通过模拟结果与试验结果的对比验证了该理论及方法在框架结构有限元分析中的可行性及准确性。据此方法对考虑梁板柱空间协同作用下多个多层RC框架进行了非线性有限元仿真分析。根据抗震设防烈度,设计四个不同抗震等级的框架,对考虑楼板参与下各框架的“强柱弱梁”效果进行评价,得出大震下基于抗震设防烈度7度区抗震等级二级和8度区抗震等级一级的框架能够实现“强柱弱梁”的预期效果而6度区抗震等级三、四级框架不能完全或者几乎不能实现“强柱弱梁”的抗震机制。接着以6度三级框架为例探讨其未能达到“强柱弱梁”的原因并分别通过提高柱底配筋率、柱底与上部柱配筋率联合提高的方法进行改善,结果显示结构下部楼层梁先行出现塑性铰,加快了底层柱底柱铰的产生,进而使得上部楼层柱弯矩加大;柱底配筋率的提高能够延迟柱底塑性铰的产生,提高框架的极限承载力,但对上部柱铰有不利影响,且柱底配筋率不是越高越好;柱底与上部楼层柱同步增强才能实现“强柱弱梁”,而且增强系数可以根据楼层位置采用不同的值。以6度三级框架为基本模型,采用控制变量法分别变换楼板厚度、板底配筋率和板顶配筋率,研究这三个楼板参数对框架受力性能尤其是“强柱弱梁”的影响。结果显示,楼板厚度变厚、板底与板顶配筋率的提高,增大了结构的承载力与位移,但对“强柱弱梁”偏于不利,且三个因素的影响程度由大到小分别为板顶配筋率、板底配筋率、楼板厚度。通过分析楼板与梁钢筋应力得出楼板钢筋参与梁端抗弯与荷载水平、楼板所处的节点类型、梁跨度等因素有关,总体上楼板钢筋距离梁肋越近,参与程度越高,板顶部钢筋参与程度高于板底部钢筋,边节点楼板钢筋的参与度高于中节点等结论。