基于非線性動(dòng)力分析的框-剪結(jié)構(gòu)抗震規(guī)定的驗(yàn)證.pdf

1、我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范雖然已經(jīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果、震害及工程經(jīng)驗(yàn)，并借鑒國(guó)外成熟規(guī)范經(jīng)驗(yàn)制定了有關(guān)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的系列設(shè)計(jì)方法和抗震措施，但至今未經(jīng)有效措施進(jìn)行檢驗(yàn)。近年來(lái)，國(guó)外已有若干利用非線性動(dòng)力反應(yīng)分析程序?qū)Φ湫徒Y(jié)構(gòu)系列進(jìn)行多條地震波輸入下的分析，以便驗(yàn)證規(guī)范抗震設(shè)計(jì)方法和措施有效性的先例。為了填補(bǔ)我國(guó)規(guī)范在這方面的空白，本論文利用已經(jīng)編制完成并經(jīng)認(rèn)真驗(yàn)證的適用于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)和框架-核心筒結(jié)構(gòu)的擬三維非線性動(dòng)力反應(yīng)分析程

2、序TS－EPA，對(duì)七個(gè)高度小于60m的典型框架-剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多波輸入下的非線性動(dòng)力反應(yīng)分析。這些結(jié)構(gòu)是嚴(yán)格按照我國(guó)修訂后的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)設(shè)計(jì)的，分別是： (1) 8度區(qū)（0.2g）16層和18層框架－剪力墻結(jié)構(gòu)（細(xì)長(zhǎng)連梁）各兩個(gè)，分別按連梁剛度折減和不折減方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； (

3、2) 8度區(qū)（0.3g）16層框架－剪力墻結(jié)構(gòu)（細(xì)長(zhǎng)連梁）兩個(gè)，分別按連梁剛度折減和不折減方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； (3) 8度區(qū)（0.3g）18層框架－剪力墻結(jié)構(gòu)（小跨高比連梁）一個(gè)，按連梁剛度折減進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 通過(guò)對(duì)以上七種典型框架－剪力墻結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的三個(gè)水準(zhǔn)下的多波輸入非線性動(dòng)力反應(yīng)分析，對(duì)上述我國(guó)規(guī)范的抗震措施的效果作了初步考察，得出了以下結(jié)論： ①在罕遇地震下所有七個(gè)算例的分析結(jié)果均表明，其框架部分的所

4、有構(gòu)件都處在彈性工作狀態(tài)。這說(shuō)明，就本文所選結(jié)構(gòu)而言，設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)8度區(qū)高度小于60m的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中的框架部分降低一級(jí)抗震等級(jí)的做法是可行的。 ②在罕遇地震下七個(gè)算例的分析結(jié)果均表明，框架-剪力墻中的洞口連梁首先進(jìn)入屈服后狀態(tài)。且相當(dāng)一部分洞口連梁兩端普遍進(jìn)入屈服后狀態(tài)，其最大當(dāng)量轉(zhuǎn)角延性比可達(dá)2.5的水準(zhǔn)。這表明洞口連梁是框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的第一線抗震構(gòu)件。因此，為了能使洞口連梁發(fā)揮其重要抗震作用，應(yīng)對(duì)洞口連梁的抗震抗剪問(wèn)

5、題及保證洞口連梁延性需求的構(gòu)造措施給予更多的關(guān)注。 ③在本文的七個(gè)算例中，有三組結(jié)構(gòu)對(duì)洞口連梁分別按考慮和不考慮剛度折減進(jìn)行了設(shè)計(jì)，從各結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的反應(yīng)和洞口連梁的延性需求來(lái)看，對(duì)洞口連梁進(jìn)行剛度折減會(huì)給框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)帶來(lái)少許不利影響。 ④從8度區(qū)(0.3g)采用小跨高比（跨高比為2.25）洞口連梁的框架-剪力墻算例中可以發(fā)現(xiàn)，由于對(duì)其洞口連梁進(jìn)行了剛度折減（折減系數(shù)取為0.5，其中仍有少部分洞口

6、連梁的截面剪力超過(guò)了剪力上限約10％），在罕遇地震下其最大當(dāng)量轉(zhuǎn)角延性比已超過(guò)4.0。這種延性需求已經(jīng)超過(guò)了小跨高比連梁按常規(guī)配筋方案所能達(dá)到的延性能力。 ⑤七個(gè)典型算例的分析結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基底剪力大致處于多遇地震作用下和設(shè)防烈度地震作用下的最大基底剪力之間，且接近設(shè)防烈度地震下的最大基底剪力。 ⑥在罕遇地震下七個(gè)算例的分析結(jié)果均表明，非線性動(dòng)力反應(yīng)都比較小，說(shuō)明現(xiàn)行規(guī)范對(duì)這類結(jié)構(gòu)所采取的設(shè)計(jì)方法和抗震措施就這

7、七個(gè)算例而言是合理的。 此外，本文還設(shè)計(jì)了分屬于8度區(qū)（0.2g）和9度區(qū)（0.4g）的兩榀典型框架結(jié)構(gòu)，并分別對(duì)其在分析中所用的三折線恢復(fù)力模型的第一、二剛度取值采用了幾組不同的組合，進(jìn)行了罕遇地震EI Centro波輸入下的非線性動(dòng)力反應(yīng)分析。從結(jié)構(gòu)在不同的一、二剛度取值條件下的反應(yīng)來(lái)看，一、二剛度取值問(wèn)題對(duì)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析結(jié)果有相當(dāng)重要的影響。一、二剛度取值是否符合實(shí)際構(gòu)件受力特征決定了非線性動(dòng)力反應(yīng)分析結(jié)果能否較準(zhǔn)確的