基于动力方法的RC框架结构整体超强能力分析

结构超强系数是结构在强震作用下不发生倒塌的重要因素,但是目前中国现行抗震规范没有纳入结构超强能力的影响,对于结构安全性的计算都是考虑结构构件,没有更多地考虑整体结构的承载能力.考虑不同设防烈度,不同层数严格按现行抗震规范设计了17个典型RC框架结构,采用OpenSees进行有限元建模与分析,并采用结构拟静力试验数据对有限元模型进行验证.采用非线性动力方法对所设计典型结构的地震反应进行了分析,得到了按现行抗震规范所设计结构的整体动力超强系数能力值的取值及其变化规律.结果表明:通过结构整体动力超强系数能力值,可以预测临界倒塌状态时结构的最大承载能力.分别按Ⅵ度,Ⅶ度和Ⅷ度抗震设防设计的结构,结构整体动力超强系数能力值分别至少要达到6,4和3,其最低值和NEHRP2000推荐条文中给出的结构整体超强系数限值3一致.

钢筋混凝土框架结构整体超强系数需求分析

针对我国现行抗震设计规范尚未对结构的超强性能作明确的考虑,本文考虑不同设防烈度,不同层数严格按现行抗震规范设计了17个典型RC框架结构,采用Open Sees进行有限元建模与分析,并通过结构拟静力试验数据对有限元模型进行验证。采用文中提出的动力能力谱方法,对RC框架结构在地震作用下的反应进行分析,得到结构在不同设防水准下的整体超强系数需求值,并将其分析结果与传统静力能力谱方法分析结果进行对比分析。按VI、VII、VIII度设防烈度设计的不同层数的结构,设防地震作用下,超强系数需求值的变化范围分别为0.51~1.89、0.46~1.94、0.57~1.80;罕遇地震作用下,超强系数需求值的变化范围分别为1.18~4.05、1.33~3.45、1.42~2.66。采用动力能力谱方法可以有效地分析结构在地震作用下的超强系数需求值,量化结构在特定地震设防水准作用下承载力的实际需求,改善静力能力谱方法中动力需求谱与静力能力谱曲线的不和谐性。

填充墙和现浇板对钢筋混凝土框架结构整体超强的影响研究

为充分实现框架结构的"强柱弱梁"耗能机制,需要考虑填充墙、现浇T形截面梁及其翼缘现浇板内与梁肋平行配置的钢筋对结构整体超强系数的影响。考虑抗震设防烈度、结构层数等因素,严格按我国抗震规范设计了15个典型钢筋混凝土框架结构,对结构进行Pushover分析,得到了各种结构在非弹性阶段由于内力重分布而形成的超强性能。结果表明:结构设计考虑填充墙、现浇楼板的影响,会提高结构的整体超强能力,结构整体超强系数均随着抗震设防烈度的增高而减小,且先随结构层数的增大而减小,结构层数大于8层后,又随结构的层数的增大而增大。可以保守地认为,分别按抗震设防烈度6,7,8度设计的结构,同时考虑填充墙和现浇板影响时,结构整体超强系数分别至少要达到5.0,3.0,2.0。

装配式钢筋再生混凝土框架结构超强能力研究

装配式钢筋再生混凝土结构是再生混凝土应用于装配式建筑中的一种新型建筑结构体系,对结构进行抗震性能评估是结构安全分析的核心内容。为进一步评估装配式钢筋再生混凝土结构的抗震性能,文章采用Pushover分析方法,建立了基于结构整体超强系数概念的结构抗震性能评估方法,深度研究分析装配式钢筋再生混凝土结构安全储备能力。算例表明:结构在四级设防水准下全过程的抗震行为表现良好,满足装配式钢筋再生混凝土框架结构“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防目标要求。