论文部分内容阅读
随着社会经济的发展,建筑体型日趋复杂,下部楼层提供大空间用作商业、上部楼层用作住宅的建筑普遍存在,需要在竖向构件轴线转换的位置设置转换结构,目前应用最广泛的是框支转换,由转换大梁将上部荷载传给下部结构,但容易造成结构的侧向刚度突变,不利于抗震。另一方面,楼板大开洞、楼板局部不连续等现象也较为常见,其中细腰型平面腰部位置的楼板大开洞将形成薄弱的连接板连接两侧子结构,一旦此连接板破坏,将无法传递和分配水平力,协调竖向构件变形,结构整体性将丧失。考虑到框支转换结构和薄弱连接板均是决定整体结构性能的关键构件,本文对带弱连接板的框支剪力墙结构的抗震性能开展了深入的研究。对带弱连接板的部分框支剪力墙结构——佛山某广场A1、A4塔楼的1:35缩尺模型进行地震模拟振动台试验,研究了试验模型的破坏机理、破坏模式、动力特性以及地震反应。基于弹塑性分析得到的结构和构件的变形评价该结构抗震性能。基于增量动力分析方法对该结构进行地震易损性分析,从概率角度评价其抗震性能。通过上述研究,得出了以下结论:(1)在地震作用下,试验模型以平动为主,伴有结构的整体扭转变形和弱连接板两侧子结构的反相运动,具有明显的鞭梢效应。该反相运动造成了弱连接板及细腰型平面内侧框架梁破坏。楼层越高,连接板内力越大。(2)基于变形的抗震性能评价以及基于IDA的地震易损性分析均表明,该结构不满足“小震不坏”,但可以达到“中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。另外,为着重研究弱连接板对剪力墙结构抗震性能的影响,同时减少框支转换等影响因素,依据规范设计出带弱连接板的典型剪力墙结构模型。模型设计参数包括:连接板有效宽度、连接板有效宽度与典型楼板宽度之比、连接板距离、连接板两侧子结构垂直连接板跨度方向的剪切刚度之比、连接板设置密度。计算各模型的地震响应,分析上述参数对整体结构的地震响应、连接板及其相连构件受力的影响,得出以下主要结论:(1)增大连接板的有效宽度会增大结构刚度与质量,使地震作用略有增大,进而使其位移响应增大,同时也提高连接板对两侧子结构的变形协调能力,降低连接板的应力以及开裂的可能性。(2)在侧向力作用下,连接板两侧子结构刚度的不同会加剧整体结构的扭转效应,增大整体结构垂直连接板方向的位移响应,连接板的应力明显比两侧子结构刚度相同时大,甚至在罕遇地震作用下开裂。应当注意连接板和位于连接板角部的构件的抗震设计。(3)连接板间距、连接板设置密度对结构在地震作用下的整体响应影响很小,但增大连接板间距和设置密度均可以降低连接板的应力以及开裂的可能性。