框架剪力墙结构基于性能的抗震设计方法研究

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地震作为最严重的自然灾害之一,时刻威胁着人类的生命安全,给人类社会带来了巨大损失。由于传统基于承载力抗震设计方法无法定量评估结构变形能力和耗能能力,建筑物在遭遇罕遇地震时,将产生严重的破坏或者倒塌。为克服传统抗震设计方法的局限性,确保结构“大震不倒”,本文引入基于性能的抗震设计方法。同时,框架剪力墙结构由于其丰富的结构布局、较好的整体性和侧向刚度,成为我国地震区广泛使用的结构形式,本文对框架剪力墙结构进行基于性能的抗震研究。本文首先介绍了基于性能抗震设计的概念和发展,其次阐述了工程中的有限元软件SAP2000,并且重点论述了Pushover分析、MPA方法和动力时程分析。对不同高度的框架剪力墙结构进行不同加载模式的Pushover分析和动力时程分析,得到各个结构的地震响应,对比不同分析方法得到的结果,研究框架剪力墙结构地震响应的最佳预测方法。然后介绍了框架剪力墙结构的主要参数,通过对三个不同参数的框架剪力墙结构进行动力时程分析,研究其在大震作用下的损伤模式,探索合理损伤模式的控制条件,结果表明设置弱连梁的结构模型具有合理的损伤模式。根据规范三水准设防要求提出结构各构件抗震设防的具体要求,并根据能力设计法提出“强墙肢弱连梁”的控制思想。最后本文介绍了地震能量分析方法的基本概念和研究内容,研究不同参数的框架剪力墙结构在大震作用下的层间滞回耗能分布,结果表明设置弱连梁的结构模型具有合理的耗能分布模式,并且对大量不同连梁高度与跨度的框架剪力墙结构模型进行耗能分布的研究,采用数值分析的方法得出框架剪力墙结构合理耗能分布的控制条件。
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