大型火力發(fā)電廠鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)抗震性能及設(shè)計方法研究.pdf

1、該文的主要目的是為各行業(yè)廣泛應(yīng)用的鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)提供實驗依據(jù)、弄清楚框排架結(jié)構(gòu)的抗震性能和破壞機理.選取3跨3榀鋼筋混凝土框排架子空間模型進(jìn)行擬動力試驗,這是國內(nèi)首次對該類型結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行的大型動力試驗.在試驗中主要研究了以下內(nèi)容:在水平力作用下框排架結(jié)構(gòu)的整體變形能力以及各層的層間變形的大小;框排架結(jié)構(gòu)在不同階段的動力變化規(guī)律;框排架柱的變形和承載能力;錯層對結(jié)構(gòu)性能的影響、模型結(jié)構(gòu)裂縫開展過程及塑性鉸形成的先后順序、不同階段該結(jié)

2、構(gòu)的剛度退化規(guī)律及滯回耗能特性等.在模態(tài)分析中,根據(jù)相似關(guān)系推導(dǎo)出配重不足情況下原型與模型結(jié)構(gòu)的周期相似系數(shù).并求出原型結(jié)構(gòu)的前三階周期.針對該類框排架結(jié)構(gòu)中通常存在異型節(jié)點的實際,在9(其中邊節(jié)點4個、中節(jié)點5個)個1/5的偽靜力試件試驗研究及整體結(jié)構(gòu)模型中該類節(jié)點破損特點的基礎(chǔ)上,提出了異型中節(jié)點和邊節(jié)點的破壞機理,針對異型中節(jié)點和邊節(jié)點的受力特點給出了該類異型節(jié)點的抗剪承載力計算公式和節(jié)點區(qū)的加強構(gòu)造措施.在試驗研究的基礎(chǔ)上,對橫

3、向框排架、縱向框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的整體廠房進(jìn)行平扭耦聯(lián)的地震反應(yīng)分析,研究了該類結(jié)構(gòu)的動力特性、扭轉(zhuǎn)對整體結(jié)構(gòu)受力的影響、層間變形及扭轉(zhuǎn)效應(yīng)、框架與排架的內(nèi)力分配、錯層對該層各柱剪力分配的影響、相應(yīng)的簡化計算方法等相關(guān)內(nèi)容供設(shè)計時參照.采用空間桿系及殼元建立原型廠房的空間計算模型,采用截面離散法進(jìn)行非線性有限元計算,重點了解該類整體結(jié)構(gòu)在強烈地震作用下的反應(yīng)、塑性階段的扭轉(zhuǎn)、強震下框排架的工作性能等內(nèi)容,并提出針對該結(jié)構(gòu)薄弱層確定的簡化計

4、算方法,得出許多有益的結(jié)論.在試驗和理論研究的基礎(chǔ)上,提出框排架結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則和具體的設(shè)計方法,主要有以下內(nèi)容:(1)考慮平扭耦聯(lián)空間整體結(jié)構(gòu)的振型分解法;(2)針對該類主廠房結(jié)構(gòu)中應(yīng)用高強混凝土的問題,提出應(yīng)用高強混凝土的框排架柱的軸壓比限值及相應(yīng)的構(gòu)造要求;(3)對異型節(jié)點劃分不l司區(qū)域分別給出其構(gòu)造要求.綜上所述,通過對該類框排架結(jié)構(gòu)的試驗及理論分析,研究了該體系的抗震性能,提出了針對該體系計算方法、設(shè)計方法及相應(yīng)的構(gòu)造措施.該文