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)場調(diào)查表明，大多數(shù)框架結(jié)構(gòu)由于填充墻設置合理，抗震能力較強，主體結(jié)構(gòu)震害一般較輕，主要破壞發(fā)生在維護結(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置造成的不利影響，發(fā)生了嚴重破壞甚至倒塌現(xiàn)象。本文選取某典型五層商住框架結(jié)構(gòu)為計算原型，通過對填充墻各計算模型的分析討論，建立等效壓桿應力一應變關系，使等效壓桿模型可應用

2、于三維非線性分析軟件OpenSees計算分析；同時，為實現(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，通過轉(zhuǎn)換程序?qū)⒛Ｐ蛥?shù)轉(zhuǎn)換為Tcl格式文件，進而利用OpenSees進行了非線性時程反應分析。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 ⑴填充墻的剛度效應對結(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，完全填充時模型周期為純框架自振周期的0.44倍，按現(xiàn)行規(guī)范進行計算分析時，采用統(tǒng)一的周期折減系數(shù)，僅能大致估算

3、填充墻對結(jié)構(gòu)周期影響，無法考慮填充墻不同材料、不同布置等情況對結(jié)構(gòu)影響的差異。
　　 ⑵填充墻均勻合理布置時，結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度較大，各層間變形均較小，輸入地震動為大邑銀屏波，峰值為0.80g時，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，填充墻對結(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，由于填充墻對中上部框架層間側(cè)移剛度的貢獻，結(jié)構(gòu)中、上部層間變形減小，但對結(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薄弱，層間變形急劇增大，當輸入地震波為Taft波，峰值為0.80g時，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，對結(jié)構(gòu)抗震性能具有不利影響。
　　 ⑷依據(jù)汶川地震現(xiàn)場調(diào)查框架結(jié)構(gòu)破壞實例，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)設計和加固時填充墻設合理布置的建議。