底部加强异形柱框架结构的抗震性能研究

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钢筋混凝土异形柱框架结构因其良好的建筑功能,合理的结构布局,近年来在住宅建筑中被大力推广。同时在中小城市中底层为商业网点的多层住宅楼因其良好的社会和经济效益也得到了广泛应用,但其普遍采用的底部框架-抗震墙砌体结构是一种“上刚下柔”的结构形式,不利于抗震设计。因此在底部带商业网点的多层住宅建筑中应用底部采取加强措施的异形柱框架结构,既可以弥补矩形柱框架应用于住宅建筑的功能缺陷,又可以提高抗震性能,克服由于底层层高增大带来的底层薄弱现象。目前对普通异形柱框架结构的理论和试验研究已比较系统和成熟,但底部一至二层采取加强措施后异形柱框架的抗震性能分析和评价尚不能满足工程应用的要求,故本文对比了五种常用的加强措施对底部薄弱现象的控制效果,从中选出了两种适用于带底部商业异形柱框架结构住宅的加强方法——分别是底部采用矩形柱和宽肢异形柱的方法。按照7度和8度区异形柱框架的最大适用高度和不同类场地条件,建立了底部-至二层采用矩形柱和宽肢异形柱加强的异形柱框架模型。首先在7度多遇和罕遇地震作用下进行了底部加强模型与纯异形柱模型的弹塑性时程分析对比。结果表明采用底部加强措施能有效克服纯异形柱框架的底层薄弱现象,对底部两层均进行加强则使层间刚度分布更加均匀,进而避免薄弱层上移带来的不利影响,提高异形柱框架结构整体的抗震性能。其次在8度罕遇地震作用下将原分析模型加大底层层高和柱肢高宽比后进行了时程分析,通过对比结果得出了最有利于改善底部薄弱现象的底层层高值和底层与二层的抗侧刚度比值。
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