考慮填充墻作用的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)分析.pdf

1、多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是建筑工程中廣泛應(yīng)用的一種結(jié)構(gòu)形式，“5-12”汶川地震中，框架結(jié)構(gòu)遭受了不同程度的破壞。震后現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表明，大多數(shù)框架結(jié)構(gòu)由于填充墻設(shè)置合理，抗震能力較強(qiáng)，主體結(jié)構(gòu)震害一般較輕，主要破壞發(fā)生在維護(hù)結(jié)構(gòu)和填充墻；然而，部分框架結(jié)構(gòu)由于填充墻的不合理設(shè)置造成的不利影響，發(fā)生了嚴(yán)重破壞甚至倒塌現(xiàn)象。本文選取某典型五層商住框架結(jié)構(gòu)為計(jì)算原型，通過(guò)對(duì)填充墻各計(jì)算模型的分析討論，建立等效壓桿應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系，使等效壓桿模型可應(yīng)用

2、于三維非線性分析軟件OpenSees計(jì)算分析；同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)多層多跨空間結(jié)構(gòu)的三維非線性分析，利用SAP2000建立結(jié)構(gòu)模型，通過(guò)轉(zhuǎn)換程序?qū)⒛Ｐ蛥?shù)轉(zhuǎn)換為Tcl格式文件，進(jìn)而利用OpenSees進(jìn)行了非線性時(shí)程反應(yīng)分析。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　　 ⑴填充墻的剛度效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的自振周期和頻率有不可忽略的影響，結(jié)合本文算例，完全填充時(shí)模型周期為純框架自振周期的0.44倍，按現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行計(jì)算分析時(shí)，采用統(tǒng)一的周期折減系數(shù)，僅能大致估算

3、填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)周期影響，無(wú)法考慮填充墻不同材料、不同布置等情況對(duì)結(jié)構(gòu)影響的差異。
　　 ⑵填充墻均勻合理布置時(shí)，結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度較大，各層間變形均較小，輸入地震動(dòng)為大邑銀屏波，峰值為0.80g時(shí)，最大層間位移角為1/213，與純框架結(jié)構(gòu)相比，考慮填充墻的影響，結(jié)構(gòu)抗震能力顯著增強(qiáng)，填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)抗震具有有利作用。
　　 ⑶底層薄弱結(jié)構(gòu)在地震作用下，由于填充墻對(duì)中上部框架層間側(cè)移剛度的貢獻(xiàn)，結(jié)構(gòu)中、上部層間變形減小，但對(duì)結(jié)構(gòu)下部(

4、特別是底層)，中上部填充墻的存在使得底層相對(duì)薄弱，層間變形急劇增大，當(dāng)輸入地震波為Taft波，峰值為0.80g時(shí)，底層薄弱結(jié)構(gòu)底層最大層間位移角為1/57，與相同輸入地震動(dòng)作用下的純框架結(jié)構(gòu)相比發(fā)生了更大的層間變形，薄弱層變形是決定結(jié)構(gòu)震害的主要因素，填充墻布置不合理時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能具有不利影響。
　　 ⑷依據(jù)汶川地震現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查框架結(jié)構(gòu)破壞實(shí)例，分析填充墻及框架結(jié)構(gòu)破壞的各種類型，提出框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加固時(shí)填充墻設(shè)合理布置的建議。