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掉层结构作为一种特殊的结构形式,在诸多山地城市被广泛应用。由于其特有的接地方式,导致整体建筑结构的地震响应有别于常规建筑结构,因此其结构设计也应具有一定特殊性。目前对于掉层结构的工程设计主要依赖于工程师的设计经验,没有相关规范规程对其结构设计进行指导。而目前对于掉层结构的分析研究成果,主要体现在抗震性能的定性分析方面,缺乏具体的抗震设计措施。本文旨在通过针对掉层结构有别于常规建筑的薄弱部位的探讨,为其提出合理的设计建议,为即将编订的《山地建筑结构设计规程》提供一定的理论依据。在此背景下,本文总结归纳了以往关于掉层结构抗震性能的研究资料,用软件PERFORM-3D进行掉层结构罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,从层间变形、塑性耗能和结构损伤分布三方面来评价其抗震性能,指出掉层结构可能存在的薄弱部位;然后针对薄弱部位提出相应加强措施,用SAP2000和PERFORM-3D建立分析模型验证其有效性,以及分析整体结构在地震作用下对加强措施的敏感程度,从而进一步提出具体的工程设计建议。本文通过分析研究,主要得到以下结论:①在地震作用下,对于无拉梁的掉层框架结构,其薄弱部位存在于上接地柱和上接地一层接地部分对应的楼板;对于有拉梁的掉层框架结构,其薄弱部位存在于上接地柱、拉梁和掉一层拉梁跨及其相邻跨的楼板。②对于薄弱部位楼板,由于其受力特征与转换层楼板相似,可参考转换层设计措施进行工程设计,即楼板适当加厚,同时采用双层双向配筋。③设置拉梁的掉层结构,由于拉梁起着重要的变形协调作用,其轴力不可忽略,应进行抗拉设计。④对于薄弱部位上接地柱,当其数量较多时,可在保证其刚度基本不变的情况下,通过增大上接地柱纵筋配筋率及箍筋全高加密,提高其强度及延性;当其数量较少时,在保证上接地层层间变形得到较好控制的前提下,上接地柱采用滑动支座或隔震支座。⑤对于上接地柱受力较大的问题,也可从结构布置方面采取措施,可在掉层部分增设剪力墙使其抗侧刚度增大,从而缩小上接地层接地柱与非接地柱的刚度差异,减小接地柱在地震作用下的剪力。