既有钢筋混凝土框架柱抗震性能对比研究

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我国是一个多地震国家。近十年时间里,我国遭受了多次强烈地震,给地震灾区人民生命和财产造成了严重的损失。强烈地震的震害既暴露了我国建筑结构抗震设计方面存在的问题与不足,又充分肯定了唐山大地震以来所取得的巨大进步。从设计标准方面来讲,上个世纪70年代以前建造的框架结构大多没有考虑抗震设防;80年代建造的框架结构大部分是按照78版抗震规范设计,考虑了抗震设防并采取一定的抗震构造措施;90年代建造的框架结构是按照89版抗震规范设计,抗震设防有很大提高,抗震构造措施方面相对完善;进入新世纪以来,我国又先后颁布实施了01版、10版抗震规范,抗震设防和抗震构造措施方面更加完善合理。因此,对建造于不同时期的钢筋混凝土框架结构而言,其抗震性能水平必定存在差异。钢筋混凝土框架柱作为框架结构重要的竖向承重构件,在强烈地震作用下很容易发生破坏。从防震减灾的角度考虑,如果钢筋混凝土框架柱发生严重破坏并且很难修复,即使建筑物没有倒塌,但仍然需要拆除重新建造。所以,我们有必要研究钢筋混凝土框架柱的抗震性能水平,以保证其具有足够的地震承载力和良好的延性,避免在地震作用下发生破坏。基于此,本文通过新旧建筑抗震设计规范比较,利用ABAQUS软件对6根不同构造的钢筋混凝土框架柱进行有限元模拟,绘出其荷载-位移骨架曲线,由骨架曲线比较分析地震作用下既有钢筋混凝土框架柱的抗震性能。研究内容主要如下:(1)比较了钢筋混凝土框架柱在《工业与民用建筑抗震设计规范》TJ11-78、《建筑抗震设计规范》GBJ11-89和国家新颁布的《建筑抗震设计规范》GB50011-2010抗震构造措施方面的不同,总结新旧规范各自抗震设计特点。(2)参照低周反复荷载作用下钢筋混凝土框架柱的试验资料,选取6根不同构造的钢筋混凝土框架柱进行ABAQUS有限元模拟。(3)讨论轴压比、箍筋设置、纵筋配筋率对钢筋混凝土框架柱抗震性能的影响。(4)研究新旧规范关于既有钢筋混凝土框架柱抗震设计的影响,对于及时把握新规范的修订实质、发现既有框架结构存在的设计缺陷,并且对于既有框架结构的加固改造也具有参考意义。
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