基于OpenSees不同支撑加固RC框架结构抗震性能研究

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目前进行加固和改造的建筑中,很大一部分是钢筋混凝土框架结构;其加固方法可分为梁柱和节点的构件加固以及框架的整体加固。整体加固以在框架中加支撑或抗震墙来提高结构的整体抗震性能为主要方法;由于加支撑较加抗震墙更经济合理和施工方便,成为学者研究方向。本文以某多层框架为对象,研究不同支撑形式和在框架不同位置加固后的抗震性能,主要内容如下:基于本课题组前期进行的人字支撑加固单层单跨RC框架结构低周反复荷载的试验,采用有限元软件Open Sees对人字支撑加固单层单跨RC框架结构进行建模分析,将模拟结果与已进行的试验结果进行对比表明,该有限元模型的滞回曲线、骨架曲线和试验结果基本吻合,开裂荷载、屈服荷载和极限荷载的模拟值与试验值符合较好,说明该有限元模型能够较准确模拟试验结果,以此模型为基础,针对墙体上开设不同洞口情况,采用不同支撑形式(人字型、八字型、局部人字型和X型)加固框架,模拟分析不同形式的支撑加固单层单跨RC框架结构的抗震性能。在不同支撑形式加固单层单跨RC框架结构的抗震性能分析的基础上,采用加固性能最好的人字支撑;以某多层多跨钢筋混凝土框架工程实例为对象,采用穷举法,基于有限元软件Open Sees建模,分析人字支撑加固不同楼层和不同层数RC框架结构的抗震性能,获得人字支撑加固不同楼层、不同层数的RC框架结构的滞回曲线、骨架曲线及承载力,并分析了其抗震能力。最后,采用基于性能的支撑加固RC框架结构设计理念,提出基于性能的支撑加固RC框架结构量化指标,运用有限元软件Open Sees建模,对人字支撑加固不同楼层RC框架结构进行动力时程分析,分别获得人字支撑加固不同楼层、不同层数的RC框架结构在多遇地震下、设防地震下和罕遇地震下的顶点位移和最大层间位移角,分析各加固结构所满足的性能目标,建议了相对合理的加固方案。
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