板-柱结构抗震性能研究

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1、板-柱结构抗震性能研究郭楠郑文忠(哈尔滨工业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘要:目的研究板-柱结构的抗震性能，推广其在抗震区应用.方法采用三维实体单元建模，对柱网及柱截面尺寸相同的板-柱结构及框架结构进行pushover分析及非线性时程分析.结果通过pushover分析，得到了结构的基底剪力-顶点侧移关系曲线及能力曲线,构造了弹塑性反应谱并以此求岀结构的FI标位移，研究了结构的岀较机制，对比了各加载阶段的结构响应;通过非线性时程分析,给出了结构的基底剪力及顶点侧移时程曲线，塑性较出较及能量耗散情况，并

2、将不同地震波激励下的结构侧移与pushover分析结果进行了对比.结论设计合理的板-柱结构可用于II类场地7度抗震设防区.关键词:板-柱结构,pushover分析，非线性时程分析，抗震性能中图分类号:TU398.1文献标识码:A0引言板-柱结构自出现以来,已在建筑工程领域得到了广泛应用，近年来,由于这一结构形式具有施工方便，受力明确，分隔灵活，便于装修R可降低层高等优点,其应用范围日趋扩大.另一方面，由于抗侧刚度小，节点介于饺接与刚接之间等原因，使板-柱结构的抗震性能受到工程技术人员的普遍关注和质疑，限制了板-柱结

3、构在抗震区的应用⑴由于目前对板-柱结构抗震性能的研究还比较少，我国的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)及《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)在适用最大高度，承担地震作用及相应构造措施等方面对板柱-剪力墙结构做了比较严格的规定,并且在抗震区不提倡采用不设剪力墙的板-柱结构•考虑到板-柱结构在抗震区的建设需求，研究板-柱结构的抗震性能，完善其设计理论和设计方法，在理论研究和工程实践方面都具有重大意义.冃前,对板-柱结构的抗震性能研究主要集中于板柱节点的滞回性能，板-柱结构的低周反复试验和振

4、动台试验三个方面严引对板柱节点的破坏情况，滞回性能及抗冲切设计,板-柱结构的滞回性能，延性及地震响应有了一定的认识•对板-柱结构的出较机制，能量耗散等方面的研究较少,而且对板-柱结构和框架结构抗震性能的对比研究也不多见•此外，以往的有限元分析多将板-柱结构简化为等代框架,或将板简化为壳单元，柱简化为梁单元进行分析，由于板-柱结构是典型的空间结构，上述简化势必会造成一定的误差.收稿日期:2007年12月基金项目:国家自然科学基金资助项目(50178026);教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目傲技司[2005]290

5、号)作者简介:郭楠(197弘)，男，博士研究生，主要从事板-柱结构抗震性能及预应力混凝土结构研究.板-柱结构抗震性能研究郭楠郑文忠(哈尔滨工业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘要:目的研究板-柱结构的抗震性能，推广其在抗震区应用.方法采用三维实体单元建模，对柱网及柱截面尺寸相同的板-柱结构及框架结构进行pushover分析及非线性时程分析.结果通过pushover分析，得到了结构的基底剪力-顶点侧移关系曲线及能力曲线,构造了弹塑性反应谱并以此求岀结构的FI标位移，研究了结构的岀较机制，对比了各加载阶段的

6、结构响应;通过非线性时程分析,给出了结构的基底剪力及顶点侧移时程曲线，塑性较出较及能量耗散情况，并将不同地震波激励下的结构侧移与pushover分析结果进行了对比.结论设计合理的板-柱结构可用于II类场地7度抗震设防区.关键词:板-柱结构,pushover分析，非线性时程分析，抗震性能中图分类号:TU398.1文献标识码:A0引言板-柱结构自出现以来,已在建筑工程领域得到了广泛应用，近年来,由于这一结构形式具有施工方便，受力明确，分隔灵活，便于装修R可降低层高等优点,其应用范围日趋扩大.另一方面，由于抗侧刚度小，节

7、点介于饺接与刚接之间等原因，使板-柱结构的抗震性能受到工程技术人员的普遍关注和质疑，限制了板-柱结构在抗震区的应用⑴由于目前对板-柱结构抗震性能的研究还比较少，我国的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)及《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)在适用最大高度，承担地震作用及相应构造措施等方面对板柱-剪力墙结构做了比较严格的规定,并且在抗震区不提倡采用不设剪力墙的板-柱结构•考虑到板-柱结构在抗震区的建设需求，研究板-柱结构的抗震性能，完善其设计理论和设计方法，在理论研究和工程实践方面都具有重

8、大意义.冃前,对板-柱结构的抗震性能研究主要集中于板柱节点的滞回性能，板-柱结构的低周反复试验和振动台试验三个方面严引对板柱节点的破坏情况，滞回性能及抗冲切设计,板-柱结构的滞回性能，延性及地震响应有了一定的认识•对板-柱结构的出较机制，能量耗散等方面的研究较少,而且对板-柱结构和框架结构抗震性能的对比研究也不多见•此外，以往的有限元分析多将板-柱结构简化为