底部框架-抗震墙结构基于位移的抗震性能评估研究

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底部框架-抗震墙房屋是我国中小城镇广泛采用的结构形式之一,尤其常见于我国中西部多震地区。2008年汶川大地震中,震区底框结构房屋遭受严重震害,给人民群众生命财产带来巨大损失。在基于性能的抗震设计理论成为地震工程界主流思想的大背景下,砌体结构房屋基于该设计理论上应用相对较少,所以本文围绕底框结构这一典型砌体结构形式,针对其抗震性能评估,结合基于性能的抗震设计理论思想,进行了以下几个方面的研究:(1)引入Push-over分析方法,并对Push-over分析方法在底框结构性能评估过程中水平荷载模式的选取做了讨论。通过参数转换,将我国抗震设计规范与美国ATC-40中反应谱进行等效转化,为本文的研究提供了理论支撑。(2)根据配筋混凝土砌块剪力墙与混凝土剪力墙的力学性能上的相似性,借鉴已有学者对混凝土剪力墙的模拟方法,提出采用分层壳单元实现对配筋混凝土砌块剪力墙模拟,并通过建立试验墙片模型验证了其准确性与合理性。(3)参照国内外规范及众多学者提出的性能水准划分,建立了以混凝土砌块为主要墙体材料的底框结构抗震性能基于位移的五水准划分,并分别给出了“充分运行”、“运行”、“基本运行”、“生命安全”、“倒塌”性能水准位移角限值量化指标。(4)基于SAP2000分析软件建立底框结构房屋的三维简化弹塑性分析模型,通过将Push-over分析方法与ATC-40推荐的能力谱法相结合,确定了结构在各地震水准下的性能点,并根据各性能点处结构各楼层的层间位移角参照本文提出性能水准划分标准进行结构抗震性能评估。
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