既有钢筋混凝土框架原位推覆试验研究

为研究既有结构地震损伤和破坏的特点,利用上世纪80年代初建造的一栋3层钢筋混凝土框架结构,进行了原位推覆试验。试验以原结构切割出的一单跨单开间框架为对象,其余部分作为反力装置。鉴于外砖墙的不对称性,水平加载力分布模式由按楼层倒三角分布的地震加速度乘以对应各加载点分配质量确定。根据结构的试验破坏过程,分析了结构的破坏机理,对其抗震性能作出评价。研究结果表明:墙体不对称布置引起结构严重扭转;梁、柱铰机制均未出现;结构的破坏是以底层柱剪切破坏为特征的脆性破坏。建议对既有老建筑结构抗震评估时,必须考虑梁、柱剪切破坏模式,并考虑楼板及墙体刚度的参与作用。

基于能量平衡原理的有限单元耦合方法

结构非线性数值计算分析应真实反映局部损伤破坏细节,以作为损伤演化全过程分析的依据。对同类构件,有限单元耦合方法可以解决破坏细节与整体模拟的空间尺度差异问题。基于能量平衡原理,建立了梁与实体单元、梁与壳单元以及壳与实体单元的耦合方程,适用于结构的损伤数值计算。对某RC框架结构原位推覆试验的损伤数值分析表明,有限单元耦合模型能正确反映整体结构的承载力和变形性能,并且能准确反映局部损伤破坏细节。