施工缝对框架结构抗震性能影响的研究

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我国是世界上地震活动最强烈的国家之一,强烈的地震活动给我国造成了巨大的人员伤亡和财产损失。在现浇框架结构中,不可避免地会在柱端留置水平施工缝。但是,对于因施工缝存在而造成的对建筑结构整体抗震性能影响的研究还很少,因此,本文通过振动台试验和有限元分析来研究施工缝对框架结构抗震性能的影响。本文结合相似理论及其在振动台模型试验中的运用,较系统地阐述了柱顶留置水平施工缝框架和整浇框架模型设计和制作过程。通过模拟地震振动台试验对模型的动力特性、加速度反应和位移反应进行分析。利用ABAQUS有限元软件对该框架进行弹塑性时程分析,并增加了柱中部设置水平施工缝的对比模型。结合试验结果和有限元结果,得出:大震下,带施工缝框架裂缝宽度明显大于整浇框架,数量明显多于整浇框架;整浇框架和带施工缝框架的自振频率和振型相差很小;整浇框架和带施工缝框架加速度时程曲线随时间变化规律基本一致;小震情况下,整浇框架和带施工缝框架层间位移差别很小;大震下,整浇框架和柱顶留置水平施工缝框架顶层层间位移相差很大。因此施工缝对处于弹性阶段框架结构的加速度、位移、模态的影响很小,对裂缝的发生和发展影响较大。在此基础上提出了多遇地震作用下内力计算以及变形计算时可以忽略施工缝的影响,进行裂缝控制验算以及罕遇地震作用下变形验算时应考虑施工缝的不利影响,可以采取如下措施:带施工缝框架结构可以在施工缝处插粗短钢筋或者采用预应力混凝土结构;带施工缝框架在计算弹塑性层间位移时乘以适当的放大系数。
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