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随着城市用地的日趋紧张和汽车数量的急剧增加,停车问题已成为一个现代化城市所必须解决的课题。板柱结构可以有效降低层高和增大使用空间,将其应用于停车库这一类活荷载较大并且需要大面积使用空间的结构中经济效益较为明显;而错层结构具有合理利用停车空间的优点,因此将“错层”和“板柱”两者相结合运用于停车库建筑,既充分发挥了厚板的承载能力,又合理利用了空间,可以达到良好的经济效益和社会效益。目前,错层板柱结构作为一种新型的结构体系,其抗震性能的研究还处在起步阶段,尤其是对其体系的抗震性能缺乏深入、全面的研究。因此,研究错层板柱结构的抗震能力和破坏机理是抗震研究的一项重要工作。
振动台试验是实验室模拟地震的重要手段之一,比较接近实际地震时地面的运动情况以及地震对建筑物的作用情况,是研究结构在地震作用下的破坏机理和破坏形式、评价结构整体抗震能力的重要手段和方法,在地震工程的理论研究和工程实际中得到了广泛应用。
本文以一典型的错层板柱钢筋混凝土框架结构为原型,设计并制作了1/7比例微粒混凝土整体结构模型,进行了地震模拟振动台试验研究。详细论述了模型的设计、制作、试验方案和试验数据分析的全过程。同时,本文采用SAP2000结构软件对模型结构进行了Push-over分析,通过理论分析与试验相结合的方法,对错层板柱结构在不同烈度地震作用下的动力反应、破坏形式以及破坏过程进行了研究。
试验结果表明,由于错层柱的影响,结构的动力反应与普通框架存在一定的差异。模型结构在8度罕遇地震下发生倒塌,倒塌原因为底层柱项发生断裂所致。其中,板柱节点下的结构柱与错层柱的应力较大,结构设计时应予以重视。由于错层与板柱的影响,模型结构的抗侧刚度与延性有一定的限制,在没有其他加强措施的情况下,不建议在高烈度区使用。