异形柱框架抗震推倒分析

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1、异形柱框架抗震推倒分析曹素卿(河北联合大学建筑工程学院，河北唐山063009)摘要：本文对六层异形柱框架和普通框架各一榀进行了抗震推倒分析。研究了结构的层间位移和屈服机制．并对其抗震能力进行了分析。在上述研究的基础上．结合异形柱框架结构推倒分析的结果。关键词：Pushover；异型柱框架；轴压比；配筋率中图分类号：TU352．11文献标识码：A文章编号：1672—4011(2012)04—0065—03ThePushoverAnalysisoftheAbnormityColumninationFrameCAOS

2、uqing(HebeiPolytechnicUnwen如y，Tangshan063009，China)Abstract：Thearticlemakepush—oxt·I+analysisforonecommonframeandoneahnormityeolumninationframe．Push—overanalysisonspeciallyshapedcolumnframesarrivedatdis-placementbetweenstories，yieldingmodeandevaluateaseismic

3、capacity．Basedonaboveresearches，combiningthespecial—shapedcolumnsframepush—overresuhsthearticleanalysistheeffectoftheaxialcompressionratioandthesteelratiotothere．suhs．Thearticleprovidesomepracticalsuggestiononthedesignofthespecially—shapedcolumnframe．Keyword

4、s：Push—over；theAbnormityColumninationFrame；axialcompressionratio；steelratio0前言随着人们生活水平步人小康，对居住空间的要求有了很大的改变。人们不但要求得到尽量多的空间及提高空间利用的有效率，对居住空间的自由组织也要能表现个性化，而且在空间的舒适性、安全性、美观及经济上都提出很高的要求。这样住宅结构中就出现了异形柱框架结构新体系。这类结构将建筑美观和使用功能的灵活性有机的结合在一起，为用户提供了理想的居住环境。但是，从整个结构体系的抗震能

5、力这个角度出发，对异形柱结构体系抗震问题开展理论研究还很不够，为深入探讨异形柱框架结构的抗震性能，本文以合肥某住宅小区的六层住宅为例进行了抗震推倒分析⋯。近几年来，国内外学者相继提出了在抗震设计中采用弹塑性静力分析方法的观点，水平地震作用下的弹塑性静力分析方法又称为推倒分析(Push—overanalysis)拉J。推倒分析主要用于确定结构的非弹性效应、局部破坏机制和整体倒塌的形成方式。该方法既保证结构分析的结果具有一定的代表性，又相对简便易行，设计者能够相对主动地把握结构的抗侧能力、所需位移延性、塑性铰出现位

6、置等。因此在工程中得到了不同程度的应用。各国研究者也都在建立这种抗震设计分析方法并编制相应的计算机程序∞J。结构推倒分析中，在每一结构构件根据其尺寸、配筋、材料性能及受力特征确定出它们的力一变形弹塑性关系之后，在结构上施加某种分布的水平力，并逐渐增加使结构基金项目：河北联合大学科学研究基金资助(Z201010)构件依次进入塑性阶段。直到结构的耗能机制形成或者在耗能机制形成过程中某一塑性铰达到其临界极限状态，或结构达到给定的侧移极限时，才结束结构推倒分析全过程¨-。通过推倒分析，设计人员可以了解结构中每一构件屈服

7、后的变形特征，考虑各构件出铰的先后次序与它们承载力之间的相互关系，以检查是否符合所期望的耗能机制，并发现第一次设计结构的薄弱部位，从而可对原有设计作调整和改进后，增加结构的抗震能力。1异形柱框架结构抗震推倒分析在上述结构推倒分析概念的基础上，本文利用大型有限元分析软件ADINA8．0对一榀六层异形柱框架进行了推倒分析。1．1基本假定在用ADINA8．0对框架进行分析是基于以下两个假定：首先，假定结构的地震反应与某一等效的单自由度体系相关，这就意味着结构的地震反应仅由第一振型控制；其次，结构沿高度的变形形状可由形

8、状向量{书}表示，即变形形状不变㈣。1．2基本步骤利用ADINA8．0对异形柱框架进行推倒分析的主要步骤是Ho：①首先建立结构模型，并根据每个构件的截面尺寸、材料和实际配筋情况确定其弹塑性力一变形关系，即构件的恢复力模型；②对模型施加结构的各项竖向荷载，此外还根据结构的特点施加某种分布形式的楼层水平力或位移，逐级增加水平荷载或位移；③随着水平荷载或位移的增大，部分杆件进入塑性状态，出现