外附摇摆SRC子框架加固RC框架结构抗震性能研究

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1、类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________全日制专业学位硕士论文外附摇摆SRC子框架加固RC框架结构抗震性能研究学位申请人：廖敏学科领域：建筑与土木工程校内导师：高剑平副教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别

2、加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此

3、规定，本论文无保密格式本人签名____________导师签名__________日期___________摘要外附摇摆SRC子框架加固RC框架结构抗震性能研究摘要在历次地震中，多次发现钢筋混凝土框架结构未出现预期的“强柱弱梁”破坏机制，结构产生了较大残余变形，增加了震后结构修复的困难和经济成本。震前预防性抗震加固是提高结构抗震性能经济有效的措施。在框架结构中引入摇摆墙，通过摇摆墙构件的摇摆可以避免或者减小结构在地震中的破坏。然而摇摆墙需要较大的侧向刚度来约束结构的层屈服机制，造成自重大，布置在框架结构外侧时

4、可能对建筑立面效果，采光，通风等功能产生一定影响。鉴于上述，本文结合可恢复功能结构和外附子结构的设计思想，基于摇摆减震机理，提出了外附摇摆SRC子框架加固法。采用型钢混凝土（SRC）梁柱构建单榀框架来满足刚度对于主体框架的需求，通过与基础铰接实现平面内转动，并以子结构的形式外附于RC框架结构中来避免对建筑功能的影响。以上构建了一种新的结构体系，即外附摇摆SRC子框架-框架结构。为深入了解这种结构体系的抗震性能，本文以六层钢筋混凝土框架结构为例，建立了外附摇摆SRC子框架加固前后的有限元模型，采用pushove

5、r分析、弹塑性时程分析、地震易损性分析等分析方法，对比研究了外附摇摆SRC子框架前后的RC框架结构的抗震性能，本文所做的工作以及得到的结论如下：1.基于刚度需求设计了摇摆SRC子框架，通过sap2000软件建立外附摇摆SRC子框架前后的框架结构，摇摆SRC子框架-框架结构有限元模型。2.基于能力谱法，采用倒三角侧向加载模式对框架结构、SRC子框架-框架结构的有限元模型进行pushover分析，得到了结构的基底剪力-顶点位移曲线，不同地震烈度下的性能点，塑性铰分布，层间位移角与楼层剪力，比较分析了加固前后的抗震

6、性能。研究结果表明：外附摇摆SRC子框架能提高框架结构的侧向承载能力以及耗能能力，可以有效避免层间变形集中，提高了结构的抗震能力。3.根据我国抗震规范，选取了5条天然波，利用Simqke-gr2.6程序生成了2条人工波。将地震波峰值统一调整为220gal，按照1：0.85比例沿结构的两个主要方向输入，得到了总位移与最大层间位移角、基底剪力与顶点位移的滞回曲线、能量分布、塑性铰分布，结果表明，外附摇摆SRC子框架能够有效控制框架结构的层屈服机制，使各楼层的变形趋于均匀，发挥了结构的整体抗震能力，同时提升结构的耗

7、能能力，减小了地震反应。分析结果也表明，摇摆SRC子框架在X向全方向布置，对于X向的抗震能力提升明显，Y方向的抗震能力要次于X方向，但是与原框架结构对比，抗震能力还是得到了增强。4.选取了ACT-63推荐的地震波中的10条天然波，对10条地震记录通过逐步增大I摘要PGA的方法，按照等步长调幅原则调幅至PGA的上限1000cm/s2（1g），步长为0.2g，并输入两结构中，通过IDA分析得到了一组IDA曲线簇，将IDA曲线数据点进行分位数回归统计，得到了16%、50%、84%分位曲线，并根据我国抗震规范定义了极

8、限状态点。基于IDA曲线数据进行线性拟合得到了地震需求概率模型，进而得到了易损性曲线。从50%分位的性能点可知，摇摆SRC子框架-框架结构比原框架结构在对应的极限状态点分别提高了42.5%、42.5%、40%、23.05%。从易损性曲线分析可知，摇摆SRC子框架-框架结构在各个极限状态下发生的失效概率要小于框架结构。关键词：摇摆SRC子框架，Pushover分析，弹塑性时程分析，IDA分析，抗震性能