SRC-RC结构转换区间的pushover分析.pdf

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1、52低温建筑技术2015年第1期(总第199期)DOI：l0．13905／j．cnki．dwjz．2015．01．018结构设计与胞工技了Ic-SRC—RC结构转换区间的pushover分析于毅，伍凯，王锐，张贺(河海大学土木与交通学院。南京210098)【摘要】为了研究SRC—RC框架转换区间的抗震性能，在有限元软件中完成了一榀RC框架和两榀SRC—RC混合框架的pushover分析，从模拟计算中得出基底剪力、塑性铰分布、顶点位移并分析不同配筋率对其的影响；结果表明SRC—RC竖向混合框架较RC框架底部剪力峰值提高了14．2％，

2、且延缓了底部楼层构件的屈服和PMM塑性铰的出现，同时底部布置的型钢使得底层柱得到加强，相较于传统的RC框架有着更好的抗震性能。【关键词】SRC—RC；混合结构；抗震性能；塑性铰【中图分类号】TU375．4【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)O1—0052—03型钢混凝土(劲性混凝土)是钢一混凝土组合结构1有限元分析模型主要形式之一，因其具有承载力大、刚度大、良好抗震3个模型均为两层一跨框架，其中M1为钢筋混凝性等优点，特别适用于地震区高层建筑。SRC．RC竖土结构模型，用于对比分析，模型M2、M3为SRC—R

3、C向混合结构是在高度方向由型钢混凝土(SRC)和钢筋竖向混合框架结构的转换区间模型。模型层高为混凝土(RC)组成的结构混合体系。底部采用SRC结I．4m，总高2．8m，框架柱横截面为200mmX200rll／n，构，明显提高了其强度，可有效减小柱截面尺寸及由于矩形截面梁宽X高为120rainX200ulln，型钢规格为柱面过大而形成短柱，同时使得建筑物实际使用面积10号工字钢，混凝土强度等级采用C30，箍筋选用直增加、能够有效改善室内美观性和舒适性。SRC—RC径为6mm的HPB235光圆钢筋，纵向钢筋选用竖向混合框架结构充分利用

4、了SRC结构的优点，且相HRB335级。文献研究表明延伸高度系数，即转换区对于传统钢结构和SRC结构，采用SRC．RC竖向混合间内型钢延伸高度为层高的0．6倍时，型钢具有最佳框架结构可以有效降低工程造价，并能够实现结构良的屈服后变形能力，骨架曲线的下降段最为平缓，位移好抗震性能和经济性能的相互统一”。。延性系数也达到最大值，模型如图1所示。在2O世纪50年代，日本学者首先对SRC—RC混模型MI、M2、M3设计尺寸完全相同，M2、M3柱合结构进行了研究并实际运用到了建筑中】，目前底布置有l0号工字钢与RC结构M1模型进行对比分国内

5、对于此结构的抗震性能试验研究及理论分析较析；MI、M2的框架梁柱配筋设计完全相同。框架柱箍为丰富。对于三榀两层一跨框架进行了pushover分筋采用全长加密布置，M3框架除了柱纵筋设计为直析，根据模拟计算中得出基底剪力、塑性铰分布、顶点径l4，其余配筋设计与模型M2均完全相同，用于进行位移并分析不同配筋率对其的影响。柱配筋率对框架抗震性能影响的对比分析。2c[m。2虮llllllI1llllIllll_}I2-2钢∞3-3(模型M3)什———图1Ml—M3模型图2性能对比分析结构的静力弹塑性分析是根据结构的具体情况[基金项目]闻家

6、fi然科学基金资助项目(51208175)；中旧博十后基金资助项目(2012M511186)于毅等：SRC—RC结构转换区间的pushover分析53对结构施加某种模拟地震水平惯性力作用的等效侧性阶段、塑性阶段后直至破坏，出现一定数量塑性铰向力，逐级单调增加水平侧向力直至结构达到预定的后，即进入弹塑性状态，塑性铰出现处刚度退化导致结目标位移或使结构成为机构，使结构由弹性状态进入构整体刚度下降；随着塑性铰的不断发展，而结构进入弹塑性状态，然后停止增加水平侧向力，进而分析和评塑性状态后，虽然顶点侧向位移不断增加，但基底剪力估结构在罕遇

7、地震作用下的内力和变形特性、塑性铰基本保持不变。图2所示为三个模型水平承载力对出现顺序和分布以及结构的破坏机制’m‘比。如表1所示，模型M2较之模型M1底部剪力峰值对框架结构进行静力弹塑性分析，可通过计算得提高了14．2％，其框架水平承载力有着明显的提升，出结构在设计地震作用下的强度与变形，与相应设防极限顶点位移则减小了近8．2％；而框架柱配筋率较水准的容许值进行比较，可对结构在罕遇地震作用下小的模型M3与模型M2相比，底部剪力峰值减小了的抗震性能进行评价。在使用数值模拟软件模拟过程6．9％，同时极限顶点位移也提高了将近1．9％。

8、中，对梁两端指定仅考虑梁端受弯屈服产生的塑性铰表1模型参数(M3铰)，柱两端指定考虑轴力与弯矩的相关作用而产生的PMM铰“。仅考察结构+方向的基本力学行为，Pushover分析工况是+方向第一振型，模拟重力作用下倒三角侧向加载模式，按照现行抗震规范