【摘 要】
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钢筋混凝土（简称RC）吊脚框架结构具有明显的竖向刚度不规则性,底部吊脚层层刚度对RC吊脚框架结构抗震性能的影响有待研究。本文将吊脚层相邻上一层的层刚度与吊脚层层刚度之比定义为结构的底部层刚度比（简称层刚度比）。采用试验和数值模拟相结合的方法,研究层刚度比与RC吊脚框架结构抗震性能之间的关系。本文采用1:3的缩尺比例设计了一个层刚度比为0.025的RC吊脚框架的3层子结构,开展了该子结构的拟静力试验
【基金项目】
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国家自然科学基金项目 基于损伤路径的分阶嵌固RC结构强震失效模式及控制方法研究（项目编号:51878101）；
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钢筋混凝土（简称RC）吊脚框架结构具有明显的竖向刚度不规则性,底部吊脚层层刚度对RC吊脚框架结构抗震性能的影响有待研究。本文将吊脚层相邻上一层的层刚度与吊脚层层刚度之比定义为结构的底部层刚度比（简称层刚度比）。采用试验和数值模拟相结合的方法,研究层刚度比与RC吊脚框架结构抗震性能之间的关系。本文采用1:3的缩尺比例设计了一个层刚度比为0.025的RC吊脚框架的3层子结构,开展了该子结构的拟静力试验。与层刚度比为0.99的吊脚框架子结构试验结果对比分析了层刚度比对RC吊脚框架结构的破坏模式、承载能力、延性性能等抗震性能指标的影响。设计了一组11个不同层刚度比的RC吊脚框架结构模型（层刚度比的范围是1.58到0.04）,分析了层刚度比对RC吊脚框架结构弹性地震响应特征的影响。利用Open Sees软件建立了RC吊脚框架结构弹塑性分析模型,通过有限元模拟与试验结果的对比,验证了分析模型的有效性。分别设计了11个高轴压比（最大轴压比为0.66）和11个低轴压比（最大轴压比为0.32）的吊脚框架结构弹塑性分析模型,采用静力弹塑性分析方法,研究了层刚度比对高轴压比和低轴压比的RC吊脚框架破坏模式、滞回曲线及骨架曲线等弹塑性地震响应的影响,并给出了层刚度比的建议取值范围。基于试验的原型结构,开展了结构IDA（增量动力时程方法）分析,绘制了RC吊脚框架结构的易损性曲线。得到以下主要结论:（1）试验结果表明,对于层刚度比为0.025的试验试件,结构吊脚层的破坏程度较小,上部楼层形成类似于框架整体破坏模式的破坏状态,2层柱底破坏较为严重。而层刚度比为0.99的试验试件,吊脚层破坏较为严重,吊脚短柱的出铰时间较早,破坏程度较大,结构易形成局部倒塌的破坏机制。层刚度比为0.025子结构的峰值承载能力略大于层刚度比为0.99的,其延性性能略差于层刚度比为0.99的,耗能能力略强于层刚度比为0.99的。（2）结构弹塑性分析结果表明,随着层刚度比的减小,吊脚层的破坏程度减轻而出铰时间延后,上部第2层柱端的破坏程度加大而出铰时间提前。为了防止在地震作用下吊脚短柱和第2层柱端发生严重破坏,应控制吊脚框架结构的层刚度比。对于高轴压比的RC吊脚框架结构,层刚度比宜在0.85到1.14之间;对于低轴压比的RC吊脚框架结构,层刚度比宜在0.75到1.16之间。（3）层刚度比为0.99的RC吊脚框架结构的抗倒塌能力稍强于层刚度比为0.025的。按现行规范设计的2个吊脚框架结构在罕遇地震作用下的倒塌概率均较小,最大倒塌概率为0.12,能较好地实现大震不倒的设计目标。
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