綴板梁結構抗震性能的力學研究.pdf

1、空間是建筑的主角。歷代對建筑功能的空間需求由小跨到中跨到大跨，由封閉到開闊到通散，要求在不斷變化，標準在逐步提高。每當建筑功能提出新的空間尺度需要時，首當其沖的是與舊結構體系的樓屋蓋及內墻柱梁發(fā)生矛盾。在滿足新空間要求的前提下，使用什么材料，采用什么承荷傳力的結構體系，既經濟又合理地解決上述矛盾，這是結構設計的首要任務。 現(xiàn)在多層或高層建筑工程的結構設計中，框架形式占有很大比例?？蚣芙Y構采用梁柱組成結構體系為豎向承重結構，同時承

2、受水平荷載，是一個空間受力體系。正是由于縱橫向框架與樓板形成的緊密空間聯(lián)系使得框架結構具有較強的空間作用。當房屋的跨度較大時，框架設計會遇到困難。因為梁的截面高度與其跨度有關，當框架的跨度較大，梁柱截面也較大時，不僅結構自重大，而且也占用太多建筑空間，以至于不夠合理甚至完全不允許。由此，山東建筑大學趙玉星教授提出一種動態(tài)的處理結構的方法，通過適當設置附加剪彎桿(綴板)，大幅度減小框架中的彎矩峰值，以使框架受力性能大大改善，從而梁柱截面可

3、以比較小，減小結構自重，以使得能夠加大結構的跨度，獲得理想的空間。也正是這種綴板梁結構使框架結構充分發(fā)揮其建筑形式豐富多樣、布置靈活、滿足各種使用功能的特點。 綴板梁結構作為一種新型結構，其延性、抗震耗能，以及地震作用下的整體性、受力情況等等這些抗震性能都是急需研究的。 趙玉星教授等人提出綴板梁結構并在實際工程中多次成功使用，主要是作為承受豎向荷載的結構。由于設置了綴板，框架沿豎直方向的剛度分布屬于不規(guī)則的，所以不用作水

4、平抗側力的主要體系會合理一些。 張鑫教授等人遇到某些工程由于無法設置其它的水平抗側力體系，綴板梁框架成為結構中唯一的水平抗側力體系，所以對綴板梁框架的水平抗側力性能進行了試驗研究，其研究成果構成了張鑫教授的同濟大學博士學位論文。 筆者在本碩士學位論文中，用力學理論分析的方法對此課題進行了研究，以考察此種結構遭遇地震時地震作用究竟是怎樣分布的，是否是張鑫教授試驗中所施加的水平力分布規(guī)律，結構的水平變形分布是否是試驗中所出現(xiàn)

5、的水平變形分布規(guī)律。 針對上述問題，本文從三個方面對綴板梁這種新型結構進行了綜述和研究。 第一，通過一榀綴板梁框架水平方向低周反復荷載實驗得到的結構的受力情況、變形情況等試驗數據，分析結構的滯回曲線，結構的彈塑性變形及延性，結構的剛度衰減過程，結構的破壞特征、破壞機理等，以了解結構的抗震性能。 第二，對幾種不同綴板梁布置的框架模型的自振周期與振型進行了分析，并對綴板梁結構體系框架模型的水平地震作用進行了計算。通過