填充墙RC框架结构地震破坏机理及关键抗震措施研究

【摘要】汶川8.0级特大地震等震害调查结果显示，通常认为其抗震设计问题已经解决且具有较强抗震能力的RC框架结构，却突出地表现出“强梁弱柱”、“薄弱层”、“短柱失效”等一系列超出抗震设计初衷的灾难性破坏形式。本文以汶川漩口中学倒塌的RC框架结构教学楼的典型震害为背景，通过典型双跨填充墙RC框架结构单元伪静力试验及框架结构模型地震模拟振动台对比试验，结合理论分析和数值模拟，研究了填充墙对RC框架结构破坏机理的作用机制，分析了现浇楼板对实现“强柱弱梁”破坏机制的影响规律，提出了可有效改善RC框架结构抗倒塌机制的技术措施及设计建议。论文主要完成了以下工作：1.以汶川漩口中学倒塌的教学楼为原型，设计完成了考虑楼板及填充墙影响的4个1/2缩尺的单层两不等跨填充墙RC框架结构模型伪静力试验，研究了两类填充墙材料、三种布置方式对框架结构整体强度、刚度及延性的影响规律，揭示了填充墙及现浇楼板对框架结构不同地震破坏模式的作用机理。2.基于填充墙RC框架结构伪静力试验结果，采用DIANA非线性有限元分析程序，实现了填充墙与框架间相互作用模拟；分析了填充墙与RC框架结构的相互作用机理，研究了填充墙对典型双不等跨RC框架结构破坏及倒塌模式的影响规律。3.基于填充墙RC框架结构伪静力试验结果，结合理论分析及非线性有限元数值模拟，系统研究了填充墙RC框架结构中的“短柱”破坏机理。选取实际工程中常用的粘土砖、加气砌块、蒸压砖等三种砌体材料，定量研究了不同填充墙砌筑材料、墙-框界面刚度及填充墙布置高度对RC框架结构“短柱”破坏模式的影响规律，提出了可实现避免短柱破坏的理论判别公式及设计措施。4.研究提出了可显著提升框架结构整体抗倒塌能力的现浇楼板四角与梁柱有限断开的抗震设计措施。按现行规范设计制作了两个2×2跨、1/5缩尺的四层填充墙RC框架结构模型，通过地震模拟振动台对比试验，验证了横向两不等跨RC框架结构中填充墙及现浇楼板对破坏模式的不利影响；通过振动台试验与伪静力试验及实际震害现象对比分析，揭示了现浇楼板以及填充墙对框架结构破坏模式的作用机理；通过两RC框架结构模型破坏模式对比试验及非线性数值模拟分析，进一步证实规范中试图提高柱端弯矩增大系数的设计方法并不能有效实现预期的“强柱弱梁”破坏机制，而现浇楼板四角与梁柱有限断开的措施可明显提高框架结构的整体抗震性能，有效延迟框架柱的破坏。
【作者】金焕；
【导师】戴君武；
【作者基本信息】中国地震局工程力学研究所，结构工程，2014，博士
【关键词】填充墙RC框架结构；强柱弱梁；短柱；破坏机理；楼板有限断开；抗震措施；

【参考文献】
[1]张永英.胡黄连苷Ⅱ对大鼠脑缺血损伤后MDA含量和SOD活性的影响[D].青岛大学,中西医结合临床,2013,硕士.
[2]单波儿.基于规范的子宫内膜癌个体优化治疗研究[D].复旦大学,肿瘤学,2013,博士.
[3]王文佳.聚酰亚胺/多壁碳纳米管复合薄膜的制备与性能研究[D].哈尔滨理工大学,材料学,2012,硕士.
[4]袁蔡群,仝允桓,唐方成.未来突发事件对企业新技术商业化决策的影响[J].控制与决策,2006,09:1006-1010.
[5]郭明星.基于模糊推理的城市配电网供电能力评估[D].天津大学,电力系统及其自动化,2004,硕士.
[6]胡军.构件化嵌入式软件设计的分析与验证[D].南京大学,2005.
[7]张欢.鼻炎3号治疗鼻渊的临床及试验研究[D].黑龙江中医药大学,中医五官科学（专业学位）,2013,硕士.
[8]李碧霞.从文学文体学视角研究杨宪益《红楼梦》汉诗英译的艺术[D].广东外语外贸大学,翻译学,2013,硕士.
[9]刘学军,翟翠萍,李丹,李丽纳.壳聚糖修饰的金纳米复合粒子的制备与表征[J].河南大学学报(自然科学版),2014,05:542-545.
[10]孙慧洋.1.25Gbps光纤接收CMOS跨阻预放电路的设计[D].辽宁大学,微电子学与固体电子学,2012,硕士.
[11]陈敏.重庆市主城区大气PM_(10)、PM_(2.5)中PAHs分布规律解析[D].西南大学,环境科学,2013,硕士.
[12]柳忠源.ZK物流公司发展战略研究[D].大连理工大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[13]杨文伟.转型期中国社会阶层固化探究[D].中共中央党校,科学社会主义与国际共产主义运动,2014,博士.
[14]于传亭.EB病毒编码的病毒白介素-10基因多态性研究[D].青岛大学,病原生物学,2013,硕士.
[15]郭滨.以羊膜为载体培养的异体角膜缘干细胞移植术后羊膜变化的实验研究[D].济南大学,眼科学,2012,硕士.
[16]王艳.结缔组织病相关间质性肺疾病118例临床分析[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[17]雷娇.同步电动机节能模糊控制的研究[D].西安科技大学,电力系统及其自动化,2014,硕士.
[18]周鑫.中国莱姆病螺旋体MLVA分型方法的建立与研究[D].山西医科大学,免疫学,2013,硕士.
[19]潘洪志.高性能NOSQL存储系统的研究与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[20]王建.套筒浆锚连接钢筋混凝土柱抗震性能试验研究[D].西安建筑科技大学,结构工程,2013,硕士.
[21]宋映雪.显性营养不良型大疱性表皮松解症的基因突变研究[D].安徽医科大学,皮肤性病学,2003,硕士.
[22]姚巧斌.高中生物实验探究教学与学生主体性发展研究[D].福建师范大学,教育,2003,硕士.
[23]邓倩.产品外观造型图饰设计系统及其应用研究[D].长安大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[24]马岳南.无线胶订热熔胶的生产和使用[J].今日印刷.2002(10)
[25]颜玲瑛.唐前对问体研究[D].华东师范大学,中国古代文学,2013,硕士.
[26]王志晓.网上采购系统研究与实现[D].西安理工大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[27]熊翥.地层、岩性油气藏地震勘探方法与技术[J].石油地球物理勘探,2012,01:1-18+188+192.
[28]胡平平.试论东龙山文化的分期与发展进程[D].吉林大学,考古学及博物馆学,2014,硕士.
[29]田根.基于移动的嵌入式GIS系统关键技术与开发应用[D].太原理工大学,采矿工程,2004,硕士.
[30]刘晓.基于Malmquist指数的江西省农业生产效率实证分析[D].江西财经大学,国民经济学,2013,硕士.
[31]王延光,王成礼.井间地震反射波成像频率变化特征研究[J].石油地球物理勘探,2004,06:694-696+625-751.
[32]顾正皓.数字电液调节系统的仿真及参数辩识研究[J].浙江电力,2003,06:10-12+20.
[33]薛星星.狄德罗“美在关系”思想研究[D].山西师范大学,文艺学,2013,硕士.
[34]刘桂亭.基于石墨烯构建的无酶电化学传感器及其应用的研究[D].上海师范大学,2014.
[35]丁超.金刚石颗粒增强AZ91镁基复合材料组织与性能研究[D].哈尔滨工业大学,材料学,2013,硕士.
[36]苏睿.石墨烯分散液的制备与应用研究进展[J].广东化工,2014,08:190-191.
[37]高翔.反应扩散系统中可激发波和缺陷相互作用的研究[D].浙江大学,理论物理,2013,博士.
[38]赵迪.数字南水北调总体设计研究[D].河北师范大学,人文地理学,2004,硕士.
[39]赵晓丽.企业并购价值的后评估研究[D].北京交通大学,2014.
[40]侯西正.基于有源阻尼的单相变频逆变器控制策略研究[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2014,硕士.
[41]何云川.预应力混凝土连续梁桥悬灌施工控制的研究[D].湖北工业大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.
[42]丛淑琴.零售药店承接医疗机构药房服务功能评价指标体系的研究[D].山东大学,制药工程（专业学位）,2012,硕士.
[43]葛丽颖.河北省水资源与水环境现状及其生态系统服务功能研究[D].河北师范大学,自然地理学,2004,硕士.
[44]王晓璐.基于C8051F数据采集传输平台的研究与实现[D].东北大学,计算机应用技术,2010,硕士.
[45]游春山.“特色数据库”建设存在的误区及反思[J].图书馆建设,2005,02:37-38.
[46]徐昊.鼠尾草精油提取、纯化及抗氧化活性的研究[D].烟台大学,食品加工与安全,2014,硕士.
[47]徐文琼.国土资源系统人力资源内部流动管理问题研究[D].吉林大学,公共管理,2014,硕士.
[48]武魏巍.民族旅游发展与民族文化保护的研究[D].广西大学,旅游管理,2004,硕士.
[49]周林.奶牛场信息管理系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[50]朱子豪.基于结构突变检测的沪深300指数已实现波动率研究[D].南京大学,管理科学与工程,2013,硕士.