现浇楼板对钢筋混凝土框架结构抗震性能影响的研究

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钢筋混凝土框架结构是工业和民用建筑中常用的结构形式之一,其抗震性能越来越引起重视。我国规范对框架结构的设计要求为“强柱弱梁”,但大量震害资料显示框架结构没有达到预期的“强柱弱梁”要求。多种复杂因素都使实现“强柱弱梁”屈服机制变得十分困难。其中,楼板的作用是一个重要因素。现浇楼板对框架结构的影响是一个值得研究的问题。本文所做工作如下:(1)用SAP2000软件建立了考虑楼板及钢筋的框架模型、仅考虑楼板的框架模型、空框架结构的模型,然后研究不同地震水平下楼板及钢筋对框架结构抗震性能的影响。(2)考察楼板的厚度、柱端弯矩增大系数、梁高度三种因素对有楼板框架结构的影响。采用Pushover分析方法,比较各种因素变化前后塑性铰的分布、楼层位移、层间位移等抗震性能指标。(3)对中梁刚度放大系数进行研究。利用SAP2000和PKPM建立大量的框架模型,并进行计算和分析,考察梁刚度放大系数和板厚、梁高之间的关系。通过以上研究得到主要结论如下:(1)现浇楼板能大幅增大结构的刚度,大幅降低结构的延性;现浇楼板板筋在不同地震水平下对框架结构抗震能力的影响不同。(2)板的厚度、柱端弯矩增大系数、梁高均对有楼板框架结构的刚度和延性有较大的影响。(3)当框架梁截面较小而楼板较厚或者梁截面较大而楼板比较薄时,梁刚度放大系数会超出规范规定的1.3~2.0这一范围。中梁刚度放大系数β和板厚h与梁高H比值的关系如下:β=0.4694+4.836h/H。
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