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搭接柱转换是一种新型的转换形式。与常见的梁式转换、厚板转换相比,其不仅上、下楼层竖向刚度突变较小而且能够使转换层空间得到充分利用,因此具有很好的经济性和实用性。由于抗侧力构件的不连续,导致其在竖向荷载及地震作用下的传力机理十分复杂,目前国内、外对该种转换形式的系统研究尚不足,因而制约了其在工程上的应用。本文根据搭接柱转换结构的特点,从多方面展开了系统、深入地理论研究,为搭接柱转换结构在工程上的应用提供理论上的依据。
为全面了解搭接柱转换结构的抗震性能,采用空间有限元结构分析程序SAP2000作为理论计算手段,从以下两个方面对搭接柱转换结构进行分析:(1)弹性抗震性能;(2)静力弹塑性抗震性能。为了全面了解搭接柱转换结构的静力性能,采用大型有限元软件ANSYS对搭接柱转换结构进行了局部的应力和裂缝分析。
通过对不同设置高度和不同形式的搭接柱转换结构分别进行动力特性和弹性抗震性能研究,揭示小震作用下搭接柱转换结构的地震响应规律。通过对搭接柱转换结构的静力弹塑性分析,揭示了大震作用下搭接柱转换结构在塑性铰分布、极限承载能力、延性等方面的地震响应规律。通过对搭接柱转换结构的局部非线性分析,指出搭接柱体转换结构各构件在静力作用下的受力变形特点以及裂缝的发展规律。
本文分析表明,搭接柱转换是一种合理有效的转换结构,它传力直接、稳定可靠,具有十分优良的抗震性能,可广泛用于高烈度地震地区。