發(fā)布時間：2018-05-13 15:04

  本文選題：填充墻 + 框架結(jié)構(gòu)��； 參考：《西安建筑科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：填充墻同框架間的協(xié)同工作對填充墻框架結(jié)構(gòu)的抗震性能有非常大的影響。現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范一般忽略填充墻對框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的貢獻(xiàn),僅對純框架進(jìn)行周期折減來考慮填充墻對框架結(jié)構(gòu)的作用。一些沿街的框架結(jié)構(gòu)為了充分挖掘其商用價(jià)值,多將底部兩層設(shè)計(jì)用于商業(yè),上部樓層用作住宅或辦公,因此其底部兩層層高一般較高且?guī)缀鯖]有填充墻,而其他樓層層高小填充墻數(shù)量多,極易使底部樓層成為薄弱層,使結(jié)構(gòu)遭遇地震時薄弱層率先發(fā)生破壞甚至倒塌,給結(jié)構(gòu)的使用留下了安全隱患。為了研究填充墻對底部大空間框架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響及消除這種結(jié)構(gòu)薄弱層的方法,本文具體做了如下工作:1)根據(jù)之前學(xué)者對填充墻提出的等效斜撐截面寬度計(jì)算公式,利用有限元軟件SAP2000對底部兩層大空間(無填充墻)其他樓層有填充墻的結(jié)構(gòu)建立純框架模型和填充墻-框架模型。通過對比上述兩種模型的周期,得出該類結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)的擬合曲線,為此類結(jié)構(gòu)的周期折減系數(shù)提供參考。2)對底部兩層大空間框架結(jié)構(gòu)的周期折減框架模型與填充墻框架模型進(jìn)行振型分解反應(yīng)譜分析和時程分析,對比上述兩種模型在邊柱剪力、層間位移等方面的不同,找出現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)方法存在的不合理之處。另外通過進(jìn)行Pushover分析,比較此類結(jié)構(gòu)兩種模型的層間位移、結(jié)構(gòu)塑性鉸分布,發(fā)現(xiàn)存在的較大差異,以此說明底部樓層為薄弱層的框架結(jié)構(gòu)要得到更準(zhǔn)確的分析結(jié)果,應(yīng)該建立填充墻框架模型進(jìn)行分析。3)根據(jù)“剛度補(bǔ)償”概念,提出了用防屈曲支撐消除結(jié)構(gòu)薄弱層的簡化設(shè)計(jì)方法及選擇防屈曲支撐型號、數(shù)量的方法。以實(shí)際工程為背景,通過SAP2000有限元軟件建立純框架模型、填充墻框架模型、填充墻框架-支撐模型,進(jìn)行了反應(yīng)譜分析、模態(tài)分析、線性時程分析、非線性時程分析等,對比純框架模型與填充墻框架模型的分析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)兩種模型在層間位移、頂點(diǎn)位移、頂點(diǎn)加速度、基底剪力、能量分布、滯回曲線等方面的差別很大,說明填充墻對框架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)有不可忽略的影響。通過填充墻框架-支撐模型與另兩種模型上述結(jié)果的對比,發(fā)現(xiàn)多遇地震作用下防屈曲支撐能為結(jié)構(gòu)提供抗側(cè)剛度,罕遇地震下防屈曲支撐通過其滯回耗散地震能量,起到消能減振的效果,降低結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)、提高其抗震性能。驗(yàn)證了本文所述防屈曲支撐按“剛度補(bǔ)償”原則消除結(jié)構(gòu)薄弱層設(shè)計(jì)方法的正確性,說明防屈曲支撐對于消除結(jié)構(gòu)薄弱層的設(shè)計(jì)及加固方面都有很好的應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:The synergistic work between the filled wall and the frame has a great influence on the seismic performance of the filled wall frame structure. The current structural design code generally neglects the contribution of the filling wall to the lateral stiffness of the frame structure. Only the pure frame is periodically reduced to consider the application of the filled wall to the frame structure. Some frame structures along the street are fully dug. To dig its commercial value, the bottom two layers are designed for business, and the upper floor is used as a residence or office. Therefore, the bottom two layers are generally high and almost no filling wall, and the number of filling walls in the other floors is very large, and the bottom floor is vulnerable to the weak layer, causing the weak layer to take the lead in destruction and even collapse when the structure is subjected to earthquake. In order to study the effects of the filling wall on the seismic performance of the large space frame structure at the bottom and the method of eliminating the weak structure, the following work is done in this paper: 1) according to the former scholar's calculation formula for the equivalent cross section width of the filled wall, using the finite element software SAP2000 to the bottom A pure frame model and a filled wall frame model are established in the structure of two layers of large space (no filled wall) with filled walls. By comparing the period of the above two models, the fitting curve of the period reduction coefficient of this kind of structure is obtained, which provides a reference.2 for the periodic reduction coefficient of this kind of structure to the cycle of the two storey large space frame structure at the bottom. The vibration mode decomposition response spectrum analysis and time history analysis are carried out between the reduced frame model and the filled wall frame model. The differences between the two models in the side column shear force and the interlayer displacement are compared, and the unreasonableness of the existing row standard design method is found. In addition, the interlayer displacement of the two models of this kind of structure is compared by Pushover analysis. The large difference in the distribution of the plastic hinge is found. It shows that the frame structure with the weak floor at the bottom floor should be more accurately analyzed. The frame model of the filled wall should be established to analyze the.3). According to the concept of "stiffness compensation", a simplified design method for eliminating the weak structure with buckling support and the selection of anti buckling are proposed. Based on the actual project, the pure frame model, the wall frame model, the filling wall frame support model, the response spectrum analysis, the modal analysis, the linear time history analysis and the nonlinear time history analysis are carried out, and the analysis results of the pure frame model and the filled wall frame model are compared with the actual project as the background. The frame model is filled with the wall frame model and the wall frame support model is filled with SAP2000. It is found that the two models have great differences in interlayer displacement, vertex displacement, vertex acceleration, base shear, energy distribution, hysteresis curve and so on. It shows that the filling wall has no negligible effect on the seismic response of the frame structure. The flexion support can provide anti lateral stiffness for the structure. In case of earthquake, the anti buckling support can dissipate the seismic energy through its hysteresis. It reduces the seismic response of the structure and improves its seismic performance. The correctness of the design method for eliminating the structural weak layer according to the "stiffness compensation" is verified in this paper. The buckling restrained brace has a good application value to eliminate the design and reinforcement of the weak structural layer.

【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU398;TU311.3

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本文編號：1883683