汶川地震中框架结构“强梁弱柱”现象的震害分析

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框架结构的变形能力与框架的破坏机制密切相关。5.12汶川地震中,大量框架结构的破坏形式为柱端出现了严重的塑性铰,而梁端震害反而较轻,呈现出“强梁弱柱”的震害形式。而按规范抗震设计所预期的“强柱弱梁”屈服机制在钢筋混凝土框架中未能实现。出现这种情况的原因是多方面的,未合理考虑现浇楼板对框架梁的增强作用,填充墙的不利布置,结构设计中的超配筋是造成这一现象的主要原因。基于上述现状本文针对这三个原因进行分析,具体的做了以下几个方面的工作:(1)调查分析了汶川地震中钢筋混凝土框架结构的主要震害情况,并阐明实现“强柱弱梁”屈服机制的重要意义。(2)归纳总结了本文所要用到的框架结构弹塑性分析的理论知识。(3)利用非线性有限元程序MSC.Marc对汶川地震中发生典型震害现象的房屋进行仿真分析,通过模拟现浇楼板对框架梁承载力和刚度的加强作用,研究现浇楼板对“强梁弱柱”震害现象的影响。(4)建立带有填充墙和楼板的模型分析研究填充墙的加入对“强梁弱柱”震害现象的影响。通过对破坏机制、塑性铰分布情况、层间位移角等的观察,分析强震作用下填充墙对框架结构的影响方式。(5)联系具体工程实际来分析结构设计中的钢筋超配置对“强梁弱柱”现象的影响。通过深入的分析,为抗震设计规范的修改提出建议,为以后定量分析影响“强柱弱梁”的原因奠定基础。
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