多台地掉层RC框架结构扭转效应及控制研究

摘要

山地掉层结构考虑坡地开挖工程量、边坡稳定性等因素，常需设置多个接地端，导致结构平面和立面不规则，扭转效应显著。为研究3个不等高接地端的多台地掉层钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)框架结构的扭转效应及控制措施，通过拟静力试验和振动台试验结果验证了有限元模型的可靠性，对建立的16个不同结构参数的有限元算例模型进行了弹性和弹塑性动力有限元分析，研究了此类框架结构扭转效应受接地端跨数、总掉层数、中接地端掉层数等因素的影响程度；通过算例分析对比了不同扭转控制措施的效果。研究结果表明：弹性状态下，3台地掉层RC框架结构在中接地层和上接地层处扭转效应显著，总体扭转效应小于对应的2台地掉层RC框架结构；而当结构进入弹塑性状态后，通过降低结构掉层部分长度在顺坡向总长度上的占比，可有效缓解结构的扭转效应；在3台地掉层RC框架结构中设置水平接地构件、钢支撑和黏滞阻尼器均能改善扭转效应，对于岩质边坡，设置水平接地构件对各扭转效应指标的改善最好。

关键词

掉层RC框架结构 / 多台地 / 有限元分析 / 扭转效应 / 抗扭设计

基金资助

国家自然科学基金项目(51638002); 重庆市建设科技项目(城科字2021第1-5)