本文建立有限元模型研究上部结构、基础和地基三者刚度比例关系对结构抗地表变形作用的影响。通过改变上部结构层数、梁柱线刚度比、地基参数,得到地表变形作用下上部框架内力、土体响应等结果。发现地表变形作用下上部结构、基础、地基三者之间既共同作用也相互影响。增加上部结构刚度会导致上部结构自身附加内力的增加;地基刚度越大,上部框架柱脚因地表变形产生的附加应力值越大。
针对汶川地震中底层框架结构产生的震害,通过建立一个单跨4层模型,分别对裸框架、完全填充、上部3层填充而下部无填充墙的情况,按照两种不同的水平加载方式进行试验。研究表明,填充墙的存在极大地提高了结构抗侧刚度,施加水平荷载时,各层层高处模型的变形曲线呈明显的剪切型。建议在填充框架结构的设计中,应考虑填充墙的刚度影响,尽可能减轻结构震害。
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