边坡影响的不等高接地框架的受力性能及设计调整

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不等高接地框架是山地建筑中常见的一种结构形式,边坡对该类结构受力性能的影响不容忽视。本文分析了静载和地震作用下的边坡变形特性;考查了静载边坡变形作用下不等高接地框架需要引起关注的受力部位和内力类型;研究了单层土边坡和浅基岩土层边坡对不等高接地框架地震响应的影响;从土结共同作用的角度给出了在地震作用下考虑边坡影响后不等高接地框架设计的一些调整建议。通过本文分析得出以下结论:①无论边坡上有无建筑物,坡顶的加速度和位移输出时程响应都得到了放大;不等高接地框架对边坡的最大地震响应有抑制作用;附加结构和没有附加结构的两种边坡坡顶加速度反应谱峰值随陡坎高度呈不同的变化趋势,陡坎不高时(高3m),附加结构的边坡坎顶反应谱峰值在各类土质下均有所降低,而陡坎较高时(高9和15m),峰值均有所提高;两类边坡的反应谱卓越周期变化不明显。②在静载边坡变形作用下,不等高接地框架需要关注的内力较大部位为掉层部分和坎上两层;不同构件需要关注的内力类型不同,梁应重点关注轴力,而柱则主要关注弯矩和剪力;上接地拉梁布置不同,位移施加方式不同,则阻碍结构变形的抗侧组成构件会发生变化,进而影响不等高接地框架的内力分布。③在地震作用下,不等高接地框架的楼层层剪力分布,随不等高接地框架的坎上部分与掉层部分层数比不同而存在不同的变化规律;柱剪力分配系数在坎顶标高上下两层变化明显,陡坎土质越软,分配系数与固端简化模型相比差异越大;陡坎越高,坎顶边缘地拉梁最大轴拉力有变大的趋势。④单层土边坡和浅基岩土层边坡上的不等高接地框架的地震响应特性不同。对单层土边坡上的不等高接地框架,土质越软结构受到的层剪力越小,土质越硬,结构受到的层剪力越大;对浅基岩土层边坡上的不等高接地框架,土质越软,不等高接地框架受到的层剪力总体上呈增大的趋势。⑤从结构和构件层次,给出了不等高接地框架地震响应的设计调整建议。结构层次上,给出了结构在地震作用下的层剪力计算调整系数表;构件层次上,给出了柱剪力分配系数和地拉梁最大轴拉力的计算调整建议。
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