钢筋混凝土板柱体系抗振性能研究

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钢筋混凝土板柱结构体系因为具有施工简便、内部装修布置灵活、可降低层高,能充分利用空间等优点而在住宅、办公和公共建筑中被广泛采用.板柱结构在地震作用下的抗震性能直接影响到它的使用状态,所以对此种结构抗震性能的研究意义重大.几十年来的研究工作,对板柱结构在竖向荷载下的工作性能、破坏机理、计算模型等问题上已经取得了另人满意的成果.然而对水平荷载的研究还存在一些问题有待解决.比如整体结构的侧向刚度、强度和变形问题;确切体现这些特征的计算模型问题.该文将针对板柱结构抗震性能方面的一些突出问题做如下工作:1.模型试验.通过1:6缩尺、六层、双向双跨板柱结构空间整体模型的设计、制作、振动台试验,研究板柱结构在地震力作用下各个阶段的破坏特征、破坏机理和抗震性能,分析影响结构强度、延性的主要因素;2.计算分析.采用有限元法将与振动台试验模型布局相似的二十一个不同几何尺寸的板柱框架划分成十六节点三维固体单元,建立它们的有限元分析模型,运用SAP84微机结构分析通用程序对结构进行线弹性有限元分析,研究楼板中的内力分布情况以及结构抗侧刚度与几何尺寸的关系,并且引用等效梁节点刚度模型(the effective beam width model),推导出等效梁宽度的计算公式,把等代框架法推广应用到水平荷载作用下的计算分析中;3.比较分析.采用五种分析模型(整体结构有限元模型、空间"板带-柱"模型、平面等代框架模型、平面等效梁模型、层模型)对振动台试验进行地震反应分析、以试验为依据,对比分析五种计算模型的准确程度,为工程设计提出合理建议.
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