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设置少量剪力墙的多层框架结构破坏机制研究

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文档简介:

设置少量剪力墙的多层框架结构破坏机制研究煤炭工程2012年第3期设置少量剪力墙的多层框架结构破坏机制研究杨树标,郭恩平,贾剑辉(河北工程大学土木工程学院,河北邯郸056038)摘要:多层混凝土框架结构在水平地震作用下的破坏机制是由框架结构体系决定的。改变多层框架的破坏机制应从改变结构体系方面入手,在框架结构中设置少量剪力墙是在结构体系层次改善抗震性能的措施,用静力非线性分析方法对比分析了一个多层框架结构和设置少量剪力墙的框架结构的破坏机制,分析结果表明设置少量剪力墙的框架结构能够更好地保证“强柱弱梁”破坏机制的形成。关键词:框架结构;少量剪力墙框架结构;破坏机制分析;静力非线性分析中图分类号:TU375.4文献标识码:B文章编号:1671—0959(2012)03-0114-032008年汶川大地震是我国建国以来最强烈的一次地震。在这次地震中,多层框架结构的破坏情况一般表现为框架柱的破坏,即“强梁弱柱”破坏机制,而不是“强柱弱梁”⋯破坏机制。影响混凝土“强柱弱梁”破坏的因素有很多如梁筋超配、填充墙影响、现浇板影响等。众多学者对各种影响因素进行了研究,由于影响因素的不确定性,至今没有形成统一的结论。混凝土框架结构在地震作用下真正实现“强柱弱梁”破坏机制还需要更多的研究。多层框架结构的特点是柱距大,梁板的抗弯能力大,柱的抗水平作用能力弱,从而导致了框架结构在水平地震作用下的破坏机制以柱破坏为主。文章提出在多层框架结构中设置少量剪力墙以改变框架结构在地震作用下的破坏机制。通过一个工程的算例分析对普通框架结构和设置少量剪力墙的框架结构的破坏机制进行了初步的研究。1框架结构破坏机制的概念分析多层混凝土框架结构在实际地震时的破坏机制与期望不符,其根本原因应是框架结构体系的问题。多层混凝土框架结构具有空间大、布置灵活的优点。在实际工程中由于柱距较大则梁的截面也较大。在竖向荷载下柱的抗压能力很大,而层数较少,则柱的截面尺寸相对较小。作为一般的设计人员很自然地会增加在竖向荷载下梁板的承载能力。由一般的力学知识可知,结构构件的变形以剪切变形为主时,其破坏形式一般也是剪切破坏。现可以将多层框架结构简化成一悬臂梁,而且这个悬臂梁是一个短粗的梁。该梁的抗剪能力主要由柱决定,抗弯能力由柱的抗拉压能力决定。一个“短粗的悬臂梁”的破坏形式一般不会发生弯曲破坏,而是发生剪切破坏。剪切破坏的形式可以

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