吊脚式山地建筑结构抗震性能分析

吊脚式山地建筑结构抗震性能分析

论文摘要

吊脚楼是山地城市一道优美的风景线,具有保持山地原有生态,与山地环境相协调等特点,从而越来越受人们青睐,具有着广阔的应用前景。而目前还没有开展吊脚楼结构设计方面的系统研究,缺乏对吊脚楼结构设计有指导意义的研究成果,没有与之相关的设计规程或规范,理论研究滞后于工程实践的需要。论文在总结吊脚楼结构特点的基础上,建立吊脚楼的空间和平面框架结构算例,采用振型分解反应谱法和静力弹塑性(Push-over)方法进行分析,研究了吊脚楼结构层数、跨度、纵向跨数、坡度、接地方式以及支座约束等因素对其抗震性能的影响。研究的主要内容包括:对比分析了吊脚楼框架结构与普通框架结构在动力特性、变形特点等方面的差异;分析了吊脚框架结构特殊部位的内力分布特点;比较了吊脚框架结构与普通框架结构在弹塑性阶段的差异性;提出结构设计时需注意的部位及建议。通过本文的分析,得到以下主要结论:①吊脚框架结构与普通框架结构相比,在周期、层间位移以及所能承受的最大水平地震力等方面比较接近,其抗震性能与普通框架结构差别不大。②吊脚框架上部结构与下部吊脚之间(简称吊脚平台)的水平向约束是影响吊脚结构受力特点、周期、层间位移、扭转效应等方面的关键因素。③当吊脚平台有横向约束时,平台下部吊脚柱所受的水平地震剪力较小,平台上部结构在底层的变形较大,并且该层受力不对称,平台约束所对应的柱所受的地震剪力最大,随着上部结构的层数和跨度的增加,该处所承担的水平地震力百分比将会增大;当吊脚平台无横向约束时,平台以下顶层将会发生剪力突变,结构最不利位置由平台上部底层转移到平台下部顶层。结构的动力特性、扭转效应均发生变化。④与普通框架结构相比,吊脚结构在弹塑性阶段其横向延性较差,柱出铰的时间较早,平台约束处角柱破坏较重。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 问题的提出及研究意义
  • 1.1.1 问题的提出
  • 1.1.2 研究的意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 本文的研究目标以及研究内容
  • 1.3.1 关于吊脚楼结构问题的提出
  • 1.3.2 本论文的研究目标
  • 1.3.3 研究内容
  • 2 吊脚式山地建筑概述及抗震分析方法确定
  • 2.1 吊脚式山地建筑概述
  • 2.1.1 山地建筑的自然影响因素
  • 2.1.2 山地建筑的接地形态
  • 2.2 结构抗震分析方法对比研究
  • 2.2.1 振型分解反应谱法
  • 2.2.2 底部剪力法
  • 2.2.3 时程分析法
  • 2.2.4 Push-over 分析方法
  • 2.3 本论文的研究方法
  • 3 吊脚式山地建筑整体抗震性能分析
  • 3.1 引言
  • 3.2 模型的参数设计及分类
  • 3.3 结构整体抗震性能分析的控制指标
  • 3.4 结构整体抗震性能的比较
  • 3.4.1 吊脚结构与普通框架结构的差异性
  • 3.4.2 吊脚结构参数对其整体抗震性能的影响分析
  • 3.4.3 支座约束对吊脚结构整体抗震性能的影响研究
  • 3.5 本章小结
  • 4 吊脚式山地建筑特殊部位结构受力特点分析
  • 4.1 引言
  • 4.2 结构算例设计
  • 4.3 各参数变化时吊脚结构的受力特点分析
  • 4.3.1 上部结构的层数变化对吊脚结构受力特点的影响
  • 4.3.2 跨度变化对吊脚结构受力特点的影响
  • 4.3.3 接地平层对吊脚结构的影响
  • 4.4 本章小结
  • 5 吊脚式山地建筑结构的静力弹塑性分析
  • 5.1 前言
  • 5.2 结构塑性铰的出铰顺序和薄弱层的判定
  • 5.3 结构弹塑性变形及结构承载力分析
  • 5.4 本章小结
  • 6 结论与展望
  • 6.1 本文所取得的初步成果
  • 6.2 存在的问题及后续工作
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 相关论文文献

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