半剛性連接RCS框架結(jié)構(gòu)實(shí)用抗震設(shè)計方法研究.pdf

1、半剛性連接混凝土柱-鋼梁（Reinforced concrete column and steel beam, RCS）框架結(jié)構(gòu)是一種能充分發(fā)揮鋼材和混凝土材料在各自結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)上優(yōu)勢的新型裝配式結(jié)構(gòu)體系，預(yù)制裝配的生產(chǎn)工藝可以提高建筑的施工效率和工業(yè)化水平。半剛性節(jié)點(diǎn)具有較好的轉(zhuǎn)動能力、耗能能力、可修復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，其在地震區(qū)具有廣闊的工程應(yīng)用前景。現(xiàn)階段，我國規(guī)范對此類結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)定基本空白，且由于節(jié)點(diǎn)連接處半剛性的特性，結(jié)構(gòu)設(shè)計需要進(jìn)行非

2、線性迭代分析，難以為工程設(shè)計人員掌握，給實(shí)際設(shè)計計算帶來較大困難。因此開展對半剛性連接RCS框架結(jié)構(gòu)實(shí)用抗震設(shè)計方法的研究不僅具有理論意義，還具有工程價值。本文基于已有試驗(yàn)，通過理論分析對半剛性連接RCS框架結(jié)構(gòu)實(shí)用抗震設(shè)計方法展開了系統(tǒng)研究，主要研究工作和成果如下：
　?。?）節(jié)點(diǎn)的受力性能分析?；谠囼?yàn)分析，并根據(jù)半剛性連接RCS節(jié)點(diǎn)的特性，推導(dǎo)了半剛接節(jié)點(diǎn)的初始轉(zhuǎn)動剛度、極限彎矩承載力的表達(dá)式，建立了節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系的理論

3、分析模型，理論分析結(jié)果與試驗(yàn)值吻合較好。并基于此提出了半剛接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計方法。
　?。?）半剛性連接RCS框架結(jié)構(gòu)整體性能研究。在SAP2000中采用連接單元來模擬半剛接節(jié)點(diǎn)，并與試驗(yàn)結(jié)果對比從而驗(yàn)證了該建模方法的可行性。采用該方法分別建立了半剛性連接RCS框架和剛接框架結(jié)構(gòu)，對比分析兩者的受力性能和抗震性能。半剛性節(jié)點(diǎn)削弱了結(jié)構(gòu)的整體剛度，降低了結(jié)構(gòu)自振周期和地震作用，但結(jié)構(gòu)的變形和側(cè)移會相應(yīng)的增大。因此對于半剛性連接RCS框架而

4、言，在滿足層間位移角的情況下，通過對半剛接節(jié)點(diǎn)的合理設(shè)計，能實(shí)現(xiàn)梁彎矩最優(yōu)分布，物盡其用，節(jié)約材料，實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益。
　?。?）提出半剛性連接 RCS框架結(jié)構(gòu)實(shí)用抗震設(shè)計方法。通過超強(qiáng)系數(shù)（或延性折減系數(shù)）建立起小震（大震）彈性地震作用和屈服地震作用的聯(lián)系，根據(jù)大量的算例分析，給出了確定極限狀態(tài)下屈服基底剪力的超強(qiáng)系數(shù)（延性折減系數(shù)）建議值，通過該建議值所確定的屈服基底剪力能提供結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的承載力需求，根據(jù)該屈服基底