結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位穆,mm
圖7框架分擔(dān)剪力比例一結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移曲線(xiàn)
防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào)
第27卷
.
3動(dòng)力時(shí)程分析
為了準(zhǔn)確地了解在實(shí)際地震作用下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),對(duì)上述基本模型及高強(qiáng)配筋模型旅加水平地震修耀,選露E1
Centro
NS渡,設(shè)爨l◇靜不囂的縫
面峰值加速度(PGA),分別為0.01、0。05、0.07(8度小震)、0.08、0.09、0.1、0.2g(8度中震)、0.3、
0.4
g(8度大震)和0.5g。地震歷時(shí)均為25s。計(jì)算
可褥續(xù)擒在不同PGA下麓地震發(fā)疲以及框架新分擔(dān)地震剪力靜變化規(guī)律。
數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明,高強(qiáng)配筋模型的最大頂點(diǎn)位移值均稍大于或等于普通配筋模趔的最大頂點(diǎn)位移使(o。5g下,高強(qiáng)既筋模型為144.0nlm,基本模壅雋135。lram),這是壺予勢(shì)力墻巾鬣置了高強(qiáng)鋼筋之后,結(jié)構(gòu)的彎曲變形加強(qiáng)以及結(jié)構(gòu)基底總剪力
增大的緣故。
裘4所示為剪力墻配置高強(qiáng)鋼筋后在E1
Cen—
tro
NS波下褒點(diǎn)位移、褒郝總剪力y基、框架褒部慧
剪力y,、剪力墻底鄢總剪力‰及yF/y墓的變化。
可見(jiàn)在PGA小于0.3g的情況下,基本模型和高強(qiáng)配筋模型沒(méi)有本質(zhì)差別,而當(dāng)PGA大于0。3g后,離強(qiáng)配筋模型的底部總剪力和剪力墻褒部剪力糖騫增大,但框架的贏(yíng)部剪力幫還有掰減小:
表4
配置高強(qiáng)鋼筋糟El
Centro
NS波下頂點(diǎn)位移,y童、y,、
y_及y_/y^的燮化
ElCentro
NS渡
管夏Fi—i1■瓦
0?01不變不變不變
不變不變
0.05不變不變不變
不變不變
0.07不變不變不變
不變
不變0。08不變苓蜜苓交
零變不變0。09不變不變不變不變
不變0.1不變不變不變
不變不變
0?2
不變
不變
不變不變
不變
∽基本不變(矗施渺-&o‘蹋><甚‰滄-瞄o.048強(qiáng)'A)
。。
+2.3
+55.5+2。7+45.2一l。始弼,
”’(+2.O%)(+6.37%)(+1.41%)(十6.56%)(--4。67%)
.。
+8.8+46.4—21.o+73.4—2.83%
”“(+6.5%)(+4.37%)(一8.82%)(十8.89SX一12.63%)
注;括號(hào)內(nèi)為與基本模型對(duì)腹使相比的變化率.
由以上靜力推覆分析可以得到不同模型在極限
變形時(shí)的底部總剪力y總?蚣艿综翱偧袅Γ{和剪力墻底部總剪力yⅣ…將動(dòng)力時(shí)程分析得到不同PGA下結(jié)構(gòu)底部最大剪力和極限狀態(tài)時(shí)的剪力耀
斃,就可以知道結(jié)毒句的承載交攘對(duì)安全程度。圖8~圖1◇所承為不同PGA下結(jié)掏瘋部最大總剪力秘靜力推覆分析得到的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)剪力之比。從圖8可以看出,采用高強(qiáng)配筋后,結(jié)構(gòu)的承載力安全儲(chǔ)備大大提蹇。在0.5g的峰值加速度下,基本模型的癮部剪力愁經(jīng)達(dá)黌其極限承載力,瑟高強(qiáng)配簸模型則還有40%左右的強(qiáng)度儲(chǔ)備。從圖9可覓,框架分擔(dān)的剪力相差不是很多。麗由于采用高強(qiáng)配筋后剪力墻的屈服承載力提高較多,故圖10中的高強(qiáng)配筋剪力墻裰對(duì)安全水準(zhǔn)則噯顯離予基本模型。
圖8
ElCentro
NS波下結(jié)構(gòu)底部總剪力與繢構(gòu)極限狀
態(tài)總剪力之比隨PGA變化
PGA,g
瑟9
ElCentro
NS浚下糖漿褒部基驁力與糕絮投隈獲
愨總勢(shì)力之?dāng)浪恚校牵磷兓?/p>
PGA,g
圖10
ElCentro
NS波下剪力墻底部總剪力與剪力墻
極限狀態(tài)總剪力之比隧PGA變化
增刊姚震宇等:高強(qiáng)配筋框一剪結(jié)構(gòu)的抗震分析
137
圖11所示為不同模型框架分擔(dān)剪力隨著PGA增大的變化規(guī)律。由于剪力墻開(kāi)裂會(huì)導(dǎo)致其剛度顯著降低,所以在0.1
g
PGA之前框架分擔(dān)剪力都是
迅速上升的。高強(qiáng)配筋模型由于剪力墻屈服較晚,所以當(dāng)PGA>0.1g后框架分擔(dān)剪力比例是一直降低的。而對(duì)于普通配筋的基本模型,當(dāng)PGA>0.3
g
后,由于框架也屈服,所以框架分擔(dān)的地震力比例還略有上升,因此剪力墻采用高強(qiáng)配筋后,在大震下減輕框架的負(fù)擔(dān)是有一定積極意義的。
摹
0
、
o
只鉗/g
圖11
框架分擔(dān)剪力比例隨PGA增大的變化規(guī)律
4結(jié)論
通過(guò)本文研究可以看出,在剪力墻結(jié)構(gòu)中采用高強(qiáng)配筋,可以明顯提高結(jié)構(gòu)的承載力,并和原結(jié)構(gòu)有著相近的變形能力。在地震作用下,高強(qiáng)配筋剪力墻結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備明顯高于普通配筋結(jié)構(gòu)。在高強(qiáng)鋼筋已經(jīng)可以以合理的價(jià)格用于工程時(shí),適當(dāng)采用高強(qiáng)材料可以有效提高結(jié)構(gòu)在大震下的安全性能。
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高強(qiáng)配筋框-剪結(jié)構(gòu)的抗震分析
作者:
作者單位:姚震宇, 陸新征, 葉列平, 繆志偉清華大學(xué)土木工程系,北京,100084;清華大學(xué)結(jié)構(gòu)工程與振動(dòng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京
,100084
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