基于非線性動力分析的框-剪結構抗震規(guī)定的驗證.pdf

1、我國設計規(guī)范雖然已經根據試驗結果、震害及工程經驗，并借鑒國外成熟規(guī)范經驗制定了有關框架-剪力墻結構的系列設計方法和抗震措施，但至今未經有效措施進行檢驗。近年來，國外已有若干利用非線性動力反應分析程序對典型結構系列進行多條地震波輸入下的分析，以便驗證規(guī)范抗震設計方法和措施有效性的先例。為了填補我國規(guī)范在這方面的空白，本論文利用已經編制完成并經認真驗證的適用于鋼筋混凝土框架結構、框架－剪力墻結構和框架-核心筒結構的擬三維非線性動力反應分析程

2、序TS－EPA，對七個高度小于60m的典型框架-剪力墻結構進行了多波輸入下的非線性動力反應分析。這些結構是嚴格按照我國修訂后的《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2002)、《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2001)和《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3-2002)設計的，分別是： (1) 8度區(qū)（0.2g）16層和18層框架－剪力墻結構（細長連梁）各兩個，分別按連梁剛度折減和不折減方案進行結構設計； (

3、2) 8度區(qū)（0.3g）16層框架－剪力墻結構（細長連梁）兩個，分別按連梁剛度折減和不折減方案進行結構設計； (3) 8度區(qū)（0.3g）18層框架－剪力墻結構（小跨高比連梁）一個，按連梁剛度折減進行結構設計； 通過對以上七種典型框架－剪力墻結構所進行的三個水準下的多波輸入非線性動力反應分析，對上述我國規(guī)范的抗震措施的效果作了初步考察，得出了以下結論： ①在罕遇地震下所有七個算例的分析結果均表明，其框架部分的所

4、有構件都處在彈性工作狀態(tài)。這說明，就本文所選結構而言，設計規(guī)范對8度區(qū)高度小于60m的框架-剪力墻結構中的框架部分降低一級抗震等級的做法是可行的。 ②在罕遇地震下七個算例的分析結果均表明，框架-剪力墻中的洞口連梁首先進入屈服后狀態(tài)。且相當一部分洞口連梁兩端普遍進入屈服后狀態(tài)，其最大當量轉角延性比可達2.5的水準。這表明洞口連梁是框架-剪力墻結構的第一線抗震構件。因此，為了能使洞口連梁發(fā)揮其重要抗震作用，應對洞口連梁的抗震抗剪問

5、題及保證洞口連梁延性需求的構造措施給予更多的關注。 ③在本文的七個算例中，有三組結構對洞口連梁分別按考慮和不考慮剛度折減進行了設計，從各結構在罕遇地震作用下的反應和洞口連梁的延性需求來看，對洞口連梁進行剛度折減會給框架-剪力墻結構的動力反應帶來少許不利影響。 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)，由于對其洞口連梁進行了剛度折減（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了剪力上限約10％），在罕遇地震下其最大當量轉角延性比已超過4.0。這種延性需求已經超過了小跨高比連梁按常規(guī)配筋方案所能達到的延性能力。 ⑤七個典型算例的分析結果表明，結構的設計基底剪力大致處于多遇地震作用下和設防烈度地震作用下的最大基底剪力之間，且接近設防烈度地震下的最大基底剪力。 ⑥在罕遇地震下七個算例的分析結果均表明，非線性動力反應都比較小，說明現(xiàn)行規(guī)范對這類結構所采取的設計方法和抗震措施就這

7、七個算例而言是合理的。 此外，本文還設計了分屬于8度區(qū)（0.2g）和9度區(qū)（0.4g）的兩榀典型框架結構，并分別對其在分析中所用的三折線恢復力模型的第一、二剛度取值采用了幾組不同的組合，進行了罕遇地震EI Centro波輸入下的非線性動力反應分析。從結構在不同的一、二剛度取值條件下的反應來看，一、二剛度取值問題對非線性動力反應分析結果有相當重要的影響。一、二剛度取值是否符合實際構件受力特征決定了非線性動力反應分析結果能否較準確的