楼板对RC框架结构实现‘强柱弱梁’目标影响研究

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RC框架结构体系是一种常用而成熟的抗侧力体系,历次震害中,严重破坏的RC框架结构很少实现预期“强柱弱梁”型延性框架的设计目标。对楼板的影响考虑不足是引起这种现象的一个很重要的原因。论文以RC框架中楼板对结构实现“强柱弱梁”型延性框架破坏机制的影响为研究内容,对比分析了有无楼板框架在同种分析结果间的差异,以及有板框架在不同分析方法结果中楼板影响的差异。本文数值试验模型源自具体工程实例,在ANSYS中进行了纯框架和带楼板框架数值模型在两种侧向水平力分布模式作用下的静力弹塑性分析、有预应力模态分析及3组7度设防罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。主要工作及研究成果如下:1) pushover分析结果显示,楼板提高结构抗侧移承载力作用不明显,但影响结构侧向变形作用明显,纯框架的变形能力比有板框架好。设计时要考虑简化为纯框架设计时对结构变形的不利影响。据框架的pushover屈服机制分析,有板框架在下部楼层形成柱铰,纯框架则很少出现柱铰。2)模态分析结果表明,楼板保持其原有形状质量分布的分析结果能很好地反映楼板对结构高阶振型的影响,人为进行楼板质量分布简化会对该影响考虑不足,影响对结构实际动力特性的评估,于结构的抗震设计不利。简化处理时,要考虑其带来的不利影响,采取补充措施。3)弹塑性时程分析结果显示,楼板及楼板配筋对框架梁端承载力的增大作用不利于框架实现“强柱弱梁”的设计目标。设计时应计入框架梁两侧一定范围内楼板钢筋对梁端承载力的影响作用。框架梁一侧有楼板时,考虑5倍板厚宽度范围内的板中钢筋;框架梁两侧都有楼板时,考虑两侧各4倍板厚宽度范围内的板中钢筋。
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