含有弱梁柱节点的既有RC结构抗震性能分析与加固研究

来源 :东北电力大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:Rosa1201
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钢筋混凝土(RC)框架是目前世界上应用最广泛的一种结构形式。受经济条件、技术水准和施工管理水平的制约,发展中国家建筑结构的抗震能力相对于发达国家较弱,强震给发展中国家带来更大的威胁和灾难。历年震害显示,RC框架结构在地震作用下,很多梁柱节点发生破坏,甚至导致结构整体倒塌。目前针对RC梁柱节点的抗震加固方法,在造价、取材、技术要求等方面更适应于发达国家。本研究以发展中国家含有脆弱梁柱节点的RC框架结构为对象,开发简单实用的抗震加固方法,提出设计理论,为工程加固设计提供参考。本文采用有限元分析软件ANSYS,对增设翼墙法加固梁柱节点区未配置箍筋的外梁柱节点试验进行有限元模拟,该梁柱节点来源于2009年印度尼西亚苏门答腊岛地震中受损的建筑。验证了有限元方法应用于分析增设翼墙法加固梁柱节点抗震性能中的可行性和可靠性。根据外梁柱节点的细部构造,设计RC内梁柱节点(“十”字形节点),建立有限元模型,分析翼墙的数量、布置方式对加固效果的影响。通过对加固前、加固后内梁柱节点的拟静力分析,确认了增设翼墙法加固脆弱内梁柱节点的有效性,并发现仅在柱单侧增设翼墙,也能够达成梁端屈服机构加固目标的实现。建立两层两跨RC平面框架结构的有限元模型,分别进行静力非线性推覆(Pushover)分析和拟静力分析。发现未加固的平面框架发生节点剪切破坏,在既有柱边设置翼墙进行加固后,平面框架的抗震性能大幅提高,结构的破坏模式由节点剪切破坏转变为梁端弯曲破坏。分析不同翼墙布置方式下框架的抗震性能,提出了以形成梁端铰机构为目标,综合考虑施工成本、工期、劳动力、内部使用空间占用情况和保持结构的使用功能,利用增设翼墙法加固框架结构的加固方法。提出了增设翼墙法加固内梁柱节点的设计理论,另外,基于结构的变形控制,提出了框架结构的抗震加固设计方法,为采用增设翼墙法加固含有脆弱节点的RC框架结构的工程应用奠定了基础。
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