PC框架结构基于易损性的“强柱弱梁”设计方法研究

研究和震害均表明，按规范设计的钢筋混凝土框架结构很难实现"强柱弱梁"的破坏机制。当前指导我国预应力混凝土（PC）框架结构抗震设计的04规程是以01抗震规范为基础编制的，滞后于10抗震规范，因而，有必要进行PC框架结构"强柱弱梁"设计方法的研究。首先，考虑进行PC框架设计时其梁中受力钢筋预先确定的特点，提出均采用抗震等级为一级的RC框架结构"强柱弱梁"设计的方法，即：依据梁端实际抗震受弯承载力来调整其柱端弯矩的方法；其次，针对与新方法匹配的柱端弯矩增大系数的合理取值问题，依据04规程设计了抗震等级为一、二、三级的4个多层PC框架，并在OpenSees平台上对其建立非线性分析模型，建模时以框架能形成"强柱弱梁"的屈服机制为目标，在罕遇地震作用下，采用除框架底层柱下端外其他柱截面的纵筋均不屈服的梁铰机制，对每个框架分别输入35条地震波进行罕遇地震作用下的响应分析，并对柱端弯矩增大系数的需求值进行统计，结果表明：PC框架结构边节点和中节点处的柱端弯矩增大系数，在抗震等级为三级时可分别取1.05、1.0，二级时分别取1.25、1.15，一级时分别取1.3、1.2；最后，按新方法对抗震等级为二、三级的两个PC框架进行重新设计，并对其进行基于IDA的易损性分析，验证了本文所提出的设计方法的实用性。