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自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)直接基于位移的設(shè)計(jì)方法及易損性分析

自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)直接基于位移的設(shè)計(jì)方法及易損性分析

打印 0條評(píng)論來源:建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展

摘要:提出一種適用于自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)的直接基于位移的設(shè)計(jì)方法,并設(shè)計(jì)了一棟6層自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu),通過非線性時(shí)程分析對(duì)設(shè)計(jì)方法的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。進(jìn)一步選取50條地震動(dòng)記錄進(jìn)行結(jié)構(gòu)的非線性時(shí)程分析,研究了結(jié)構(gòu)在地震作用下的損傷狀態(tài)。基于云圖法的易損性分析,獲得了6層自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)針對(duì)不同性能目標(biāo)的易損性曲線,研究了自復(fù)位系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)易損性的影響。研究結(jié)果表明:直接基于位移的設(shè)計(jì)方法適用于自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)的分析,且可設(shè)置結(jié)構(gòu)最大層間位移角和最大殘余層間位移角為性能目標(biāo)。結(jié)構(gòu)在大震作用下具有良好的抗倒塌能力和自復(fù)位能力。


關(guān)鍵詞:自復(fù)位鋼木混合剪力墻;直接基于位移的設(shè)計(jì);易損性分析;非線性時(shí)程分析;云圖法


Abstract:This study proposes a direct displacement-based design (DDD)method for self-centering steel timber hybrid shear wall structures. Using this method,a six-story prototype structure is designed. The performance of the structure is evaluated through nonlinear dynamic time-history analysis,which in turn provides the rationality of the design method. In addition, nonlinear time-history analysis on the structure is conducted to assess the structural damaging status under different levels of 50 earthquake excitations. Regarding different performance targets,the fragility curves of the six-story structure are obtained with cloud method. The influence of the self-centering coefficient on structural fragility is studied. The results indicate that the DDD method is applicable in designing self-centering structures,and the designers can set two different performance targets,i.e.,the maximum inter-story drift and the maximum residual inter-story drift. The six-story self-centering steel timber hybrid shear wall structure has a good performance in resisting collapse and a good self-centering ability.


Keywords:self-centering steel timber hybrid shear wall;direct displacement-based design;fragility analysis;nonlinear time-history analysis;cloud method


木材是一種低碳環(huán)保材料,其強(qiáng)重比高,可循環(huán)再生,十分適合作為建筑材料。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)多用于1~3層的低矮建筑。近年來,為推動(dòng)木結(jié)構(gòu)在多高層建筑中的應(yīng)用,HE等[1-2]提出了一種鋼木混合剪力墻,將輕型木剪力墻與鋼框架通過螺栓相連,使二者共同抵抗側(cè)向力。試驗(yàn)結(jié)果表明鋼木混合剪力墻具有很好的延性和抗倒塌能力,但試驗(yàn)后輕木剪力墻損傷嚴(yán)重,覆面板與墻骨柱間的釘連接屈服是其主要耗能來源。為改善鋼木混合剪力墻的耗能形式,李征等[3]以滑動(dòng)摩擦型阻尼器作為鋼框架與輕木剪力墻之間的連接件。試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了阻尼器引入對(duì)結(jié)構(gòu)耗能機(jī)制的改善,且木剪力墻在阻尼器激發(fā)后得到了有效保護(hù)。但試驗(yàn)后墻體殘余變形大,修復(fù)困難。


為降低墻體殘余位移,提高鋼木混合剪力墻的震后可恢復(fù)性,LI等[4]通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)為鋼木混合剪力墻引入復(fù)位機(jī)制,提出一種新型自復(fù)位鋼木混合剪力墻。如圖1所示,自復(fù)位鋼木混合剪力墻用滑動(dòng)摩擦型阻尼器將自復(fù)位鋼框架與輕型木剪力墻相連。往復(fù)加載試驗(yàn)的結(jié)果顯示,墻體的自復(fù)位性能良好,且阻尼器耗能充足,最終墻體的滯回曲線呈“旗幟形”。但目前尚未建立自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法,對(duì)于該類新型結(jié)構(gòu)在不同強(qiáng)度地震作用下的易損性也未可知。本文提出適用于自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)的直接基于位移的設(shè)計(jì)(direct displacement-based design,DDD)方法,并給出一棟6層自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)算例,基于時(shí)程分析對(duì)算例進(jìn)行了驗(yàn)證。最后對(duì)該算例進(jìn)行易損性分析,獲得結(jié)構(gòu)在不同性能目標(biāo)下的易損性曲線。


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圖1 自復(fù)位鋼木混合剪力墻


Fig.1 Self-centering steel timber hybrid shear wall


1 直接基于位移的設(shè)計(jì)方法


1.1 基本設(shè)計(jì)步驟


1994年的美國北嶺地震和1995年的日本神戶地震使人們意識(shí)到“大震不倒”的抗震設(shè)計(jì)思路難以滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求,因此基于性能的抗震設(shè)計(jì)日益受到重視[5-6]。作為一種基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法,DDD方法被成功應(yīng)用于不同結(jié)構(gòu)體系的性能設(shè)計(jì)中。針對(duì)自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性,本文提出一種適用于該類結(jié)構(gòu)的DDD方法,其基本步驟如圖2所示。鑒于文獻(xiàn)[7]已對(duì)鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)的DDD方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述,故下文僅針對(duì)該設(shè)計(jì)流程中的不同之處(圖2中深色背景部分)進(jìn)行介紹。


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圖2 自復(fù)位鋼木混合剪力墻的DDD方法的流程


Fig.2 Process of DDD method of self-centering steel timber hybrid shear wall


首先,本文提出的設(shè)計(jì)方法將最大層間位移角Dmax和最大殘余層間位移角Rmax同時(shí)作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)。設(shè)計(jì)初始,設(shè)計(jì)人員可對(duì)兩性能目標(biāo)進(jìn)行指定。結(jié)構(gòu)Dmax的數(shù)值與結(jié)構(gòu)損傷密切相關(guān),但對(duì)于自復(fù)位鋼木混合剪力墻這種新型結(jié)構(gòu),我國《多高層木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51226—2017)尚未給出其對(duì)應(yīng)的Dmax限值。本文根據(jù)文獻(xiàn)[4]中對(duì)自復(fù)位鋼木混合剪力墻進(jìn)行的往復(fù)加載試驗(yàn)結(jié)果,設(shè)定LS1、LS2和LS3這3個(gè)不同性能水準(zhǔn)下的目標(biāo)層間位移角數(shù)值分別為0.5%、1.5%和2.5%,即結(jié)構(gòu)在小震、中震和大震下的Dmax應(yīng)分別小于上述數(shù)值。LS1性能水準(zhǔn)下,結(jié)構(gòu)受多遇地震作用,自復(fù)位鋼框架的梁柱節(jié)點(diǎn)開始打開,框架與木剪力墻通過未激發(fā)的阻尼器相連而共同工作,結(jié)構(gòu)損傷很小;LS2性能水準(zhǔn)下,結(jié)構(gòu)受設(shè)防烈度地震作用,鋼框架與木剪力墻間的阻尼器被激發(fā)耗能,阻尼器與輕木剪力墻的連接處出現(xiàn)少量釘?shù)募羟衅茐模籐S3性能水準(zhǔn)下,結(jié)構(gòu)受罕遇地震作用,阻尼器鎖定,輕木剪力墻承擔(dān)較大剪力,覆面板間發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng),且面板釘連接出現(xiàn)凹陷,阻尼器連墻的釘連接剪切破壞進(jìn)一步加劇。同時(shí)結(jié)合FEMA P-58[8]中對(duì)結(jié)構(gòu)殘余位移的規(guī)定以及文獻(xiàn)[9]的震后調(diào)研結(jié)果,設(shè)定3個(gè)不同性能水準(zhǔn)下的目標(biāo)殘余層間位移角分別為0.05%、0.2%和0.5%。兩個(gè)性能目標(biāo)的上限值與對(duì)應(yīng)的性能水準(zhǔn)如表1所示。


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其次,針對(duì)各層的自復(fù)位鋼木混合剪力墻設(shè)計(jì),需要指定自復(fù)位系數(shù)αE,其表達(dá)式如式(1)所示。可見,αE隨初始預(yù)應(yīng)力水平f0的增大而增大,隨阻尼器激發(fā)力Fact的增大而減小。當(dāng)結(jié)構(gòu)的Rmax未達(dá)指定性能目標(biāo)時(shí),可增大自復(fù)位系數(shù)αE以滿足目標(biāo)需求;當(dāng)結(jié)構(gòu)Dmax的性能指標(biāo)未滿足時(shí),可增大木剪力墻與鋼框架的抗側(cè)剛度比λ。


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式中:κ=f0/fy,為表征墻體的初始預(yù)應(yīng)力水平的參數(shù);f0為單根鋼絞線受張拉后的初始預(yù)應(yīng)力水平;fy為鋼絞線屈服強(qiáng)度;μ=Fact/Fwall,為輕木剪力墻頂部安裝的所有阻尼器激發(fā)力之和Fact與木剪力墻承載力Fwall的比值。參數(shù)κ與參數(shù)μ可依據(jù)文獻(xiàn)[10]的建議取值。


1.2 算例分析


作為示例,本文依據(jù)前述DDD方法對(duì)一棟6層自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)擬建場(chǎng)地位于中國四川省某地區(qū),設(shè)防烈度為8度,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.2g,設(shè)計(jì)地震分組為第二組,Ⅱ類建筑場(chǎng)地。結(jié)構(gòu)為內(nèi)廊式,橫向?yàn)?跨,邊跨和中跨的跨度分別為4.8m和2.4m。縱向設(shè)6個(gè)開間,跨度均為4.8m,結(jié)構(gòu)各層層高為3.3m(圖3)。結(jié)構(gòu)樓面恒荷載取為4.0kN·m-2,活荷載取為2.0kN·m-2。


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圖3 6層自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)(單位:m)


Fig.3 6-storey self-centering steel timber hybrid shear wall structure(Unit:m)


本算例按照性能水準(zhǔn)LS3進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),即設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在遭遇50年內(nèi)超越概率為2%的地震作用后,Dmax和Rmax應(yīng)分別小于2.5%和0.5%。根據(jù)結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)與質(zhì)量,首先將多自由度體系轉(zhuǎn)換為等效單自由度體系,轉(zhuǎn)換中的具體公式與文獻(xiàn)[7]相同,故不再贅述,計(jì)算結(jié)果如表2所示,所用符號(hào)的含義如圖4所示。


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圖4 多自由度體系轉(zhuǎn)換為等效單自由度體系


Fig.4 The multi degree of freedom system is transformed into an equivalent single degree of freedom system


獲得等效單自由度體系的目標(biāo)水平側(cè)移Δd后,依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011—2010)(2016年版)建立加速度反應(yīng)譜Sa,并根據(jù)Sd=ηSa(T/2π)2獲得位移反應(yīng)譜Sd。其中,T為周期,η為考慮結(jié)構(gòu)等效黏滯阻尼比ξeq的阻尼修正系數(shù),η與ξeq的表達(dá)式分別如式(2)和式(3)所示。


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式中:ξint為彈性阻尼比,依據(jù)文獻(xiàn)[11]中的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果,取ξint=0.045;ξhys為滯回阻尼比,依據(jù)文獻(xiàn)[4]試驗(yàn)結(jié)果,取ξhys=0.071。


依據(jù)位移反應(yīng)譜Sd與目標(biāo)水平側(cè)移Δd,獲得等效單自由度體系的自振周期Teff、抗側(cè)剛度Keff和基底剪力Vb。等效單自由度體系的基底剪力與對(duì)應(yīng)多自由度體系的基底剪力相同,進(jìn)而分配基底剪力Vb得到多自由度體系各層的設(shè)計(jì)作用力Fi。為確定各層的鋼框架與輕木剪力墻,需指定各層輕木剪力墻與鋼框架的抗側(cè)剛度比λ。文獻(xiàn)[7]建議抗側(cè)剛度比λ應(yīng)不小于0.5。本算例沿用其研究結(jié)果,設(shè)置各層抗側(cè)剛度比λ均為1.0,進(jìn)而獲得各層鋼框架與輕木剪力墻的需求剪力,并以此確定各層梁柱截面尺寸、輕木剪力墻釘間距和覆面板厚度如表3所示。文獻(xiàn)[4]中自復(fù)位鋼木混合剪力墻的自復(fù)位系數(shù)αE為0.6,試驗(yàn)結(jié)果體現(xiàn)了其具有良好的自復(fù)位性能,墻體殘余位移得到有效控制。該算例各層自復(fù)位鋼木混合剪力墻的自復(fù)位系數(shù)αE統(tǒng)一取為0.6,其中κ取為0.3,μ取為0.5。


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為驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法的有效性,本文基于OpenSees平臺(tái)建立6層結(jié)構(gòu)的有限元模型。自復(fù)位鋼木混合剪力墻是結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力單元,其中自復(fù)位鋼框架的梁、柱構(gòu)件均采用Steel01作為材料本構(gòu),單元為非線性纖維梁柱單元(Displacement-based beam column element)。自復(fù)位梁柱節(jié)點(diǎn)的界面張開與閉合機(jī)制則通過多個(gè)兩點(diǎn)單元(twoNodeLink element)與只壓材料(Elastic-no tension material)相結(jié)合的方式模擬。為提高計(jì)算效率,每榀框架的內(nèi)填輕型木剪力墻均通過1個(gè)兩點(diǎn)單元(twoNodeLink element)與單軸材料Pinching4相結(jié)合進(jìn)行模擬。Pinching4的參數(shù)擬合方式與文獻(xiàn)[4]一致。而滑動(dòng)摩擦型阻尼器用一對(duì)并聯(lián)彈簧進(jìn)行模擬,彈簧參數(shù)則依據(jù)文獻(xiàn)[3]中的阻尼器試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行設(shè)置。對(duì)模型進(jìn)行20次時(shí)程分析,分析所用的20條地震波按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011—2010)(2016年版)中罕遇地震對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜,在0.2T1~1.5T1(T1為結(jié)構(gòu)1階自振周期)之間進(jìn)行調(diào)幅,調(diào)幅結(jié)果如圖5所示。


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圖5 輸入地震動(dòng)的反應(yīng)譜


Fig.5 Response spectrums of input ground motion


分析結(jié)束后,提取不同地震作用下結(jié)構(gòu)的Dmax和Rmax,并依據(jù)對(duì)數(shù)正態(tài)分布進(jìn)行擬合得到兩個(gè)響應(yīng)指標(biāo)各自的累積分布曲線,如圖6所示。對(duì)于Dmax,其0.95分位數(shù)為2.3%,小于LS3性能水準(zhǔn)下的Dmax限值(2.5%);對(duì)于Rmax,其0.95分位數(shù)為0.3%,小于LS3性能水準(zhǔn)下的Rmax限值(0.5%)。可知結(jié)構(gòu)滿足預(yù)期的設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)結(jié)束。


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圖6 20次時(shí)程分析結(jié)果的擬合結(jié)果


Fig.6 Fitting results of 20 time-history analysis results


2 易損性分析


2.1 基本分析流程


結(jié)構(gòu)易損性分析是獲取結(jié)構(gòu)在不同強(qiáng)度地震作用下性能指標(biāo)超越某一性能水準(zhǔn)概率的方法。該方法的核心之一即構(gòu)建地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)(intensity measure,IM,符號(hào)記為IM)和結(jié)構(gòu)功能需求參數(shù)(engineered demand parameter,EDP,符號(hào)記為D)之間的關(guān)系,二者間的函數(shù)關(guān)系如式(4)所示。通過增量動(dòng)力分析(incremental dynamic analysis,IDA)法或云圖法可獲得式(4)的關(guān)鍵參數(shù)a和b,再根據(jù)式(5)即可計(jì)算得出結(jié)構(gòu)在不同性能目標(biāo)下的超越概率,形成易損性曲線。


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本文采用云圖法對(duì)上一節(jié)建立的6層自復(fù)位鋼木混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行易損性分析,其中地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)IM選取地震動(dòng)峰值加速度APG,結(jié)構(gòu)功能需求參數(shù)D則分別考察Dmax和Rmax。分析上一節(jié)中采用的20條以及另外補(bǔ)充的30條,共50條真實(shí)地震動(dòng)記錄,地震動(dòng)詳細(xì)信息可見文獻(xiàn)[12]。


2.2 易損性分析結(jié)果


基于OpenSees平臺(tái),對(duì)前述6層自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行50次非線性時(shí)程分析。每次分析中,提取結(jié)構(gòu)各層Dmax的絕對(duì)值,并取其中的最大值作為該次分析的Dmax數(shù)據(jù);另外在每次時(shí)程分析的末尾添加持時(shí)10s的零幅值補(bǔ)充時(shí)程,提取補(bǔ)充時(shí)程最后時(shí)刻的結(jié)果作為結(jié)構(gòu)Rmax。對(duì)兩個(gè)結(jié)構(gòu)功能需求參數(shù)分別依據(jù)云圖法進(jìn)行擬合,結(jié)果如圖7所示。


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圖7 云圖法擬合結(jié)果


Fig.7 Fitting results of cloud method


結(jié)合云圖法擬合所得關(guān)系式,分別將表1中不同性能目標(biāo)數(shù)據(jù)代入式(5)中,計(jì)算得出自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)在3個(gè)不同性能水準(zhǔn)下的易損性曲線(圖8)。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011-2010)(2016年版),8度設(shè)防地區(qū)的小震、中震和大震的峰值地面加速APG值分別為0.07g、0.20g以及0.41g。從結(jié)構(gòu)Dmax的角度,自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)在小震、中震以及大震下分別超越各自性能目標(biāo)限值的概率分別為33%、15%和13%。相較而言,結(jié)構(gòu)在中震和大震作用下超越既定性能目標(biāo)的概率更低。隨著地震動(dòng)強(qiáng)度的增加,自復(fù)位鋼木混合剪力墻中的摩擦型阻尼器被激發(fā),摩擦耗能使地震輸入能量得到有效耗散,進(jìn)而降低了結(jié)構(gòu)Dmax。隨著地震作用進(jìn)一步加大,自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)中的阻尼器鎖定。原本受保護(hù)的輕型木剪力墻進(jìn)一步發(fā)揮作用,結(jié)構(gòu)整體剛度提高,避免過大層間位移角出現(xiàn)。而從結(jié)構(gòu)Rmax的角度,結(jié)構(gòu)在小震、中震以及大震下分別超越各自性能目標(biāo)限值的概率分別為26%、6%和1%。表明設(shè)置自復(fù)位系數(shù)為0.6即可使結(jié)構(gòu)殘余位移得到有效控制,保證其震后可恢復(fù)性。


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圖8 易損性曲線


Fig.8 Fragility curves


2.3 自復(fù)位系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)易損性的影響


為探究自復(fù)位系數(shù)αE變化對(duì)自復(fù)位鋼木混合剪力墻易損性的影響。本節(jié)建立4個(gè)6層自復(fù)位鋼木混合剪力墻模型,分別命名為M1、M2、M3和M4。各模型保持幾何尺寸、基本材料參數(shù)與1.2節(jié)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)相同。自復(fù)位系數(shù)αE是模型間唯一不同的參數(shù)。模型M1~M4,其αE數(shù)值從0.3變化至1.2,步長為0.3。對(duì)4個(gè)模型各進(jìn)行50次非線性時(shí)程分析,提取各模型在每次分析中的Dmax和Rmax。依據(jù)2.1節(jié)的易損性分析流程和表1中的性能目標(biāo),形成易損性曲線,如圖9所示。提取4個(gè)模型結(jié)構(gòu)在小震、中震和大震下分別超越對(duì)應(yīng)性能目標(biāo)的概率,如表4所示。以Dmax為結(jié)構(gòu)功能需求參數(shù)時(shí),結(jié)構(gòu)超越不同性能目標(biāo)的概率受自復(fù)位系數(shù)變化的影響較小,圖9a)中不同易損性曲線幾近重合也印證了這一點(diǎn)。在自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,選擇合理的各層抗側(cè)剛度比(不小于0.5)即可控制結(jié)構(gòu)Dmax。以Rmax為結(jié)構(gòu)功能需求參數(shù)時(shí),結(jié)構(gòu)超越不同性能目標(biāo)的概率隨αE的增加而降低。隨著地震作用增大,αE越大的結(jié)構(gòu)擁有更好的自復(fù)位能力。例如,隨αE從0.3增長至1.2時(shí),表4中結(jié)構(gòu)超越性能目標(biāo)LS2(Rmax上限值為0.2%)的概率從0.07降低至0.03。自復(fù)位系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)失效概率的影響還可從圖9b)中得到體現(xiàn)。針對(duì)同一性能目標(biāo),相同地震作用強(qiáng)度(相同APG)下的結(jié)構(gòu)失效概率隨自復(fù)位系數(shù)的增大而減小。特別是地震作用較強(qiáng)(APG較大)時(shí),自復(fù)位系數(shù)的增大對(duì)降低結(jié)構(gòu)失效概率更為有效。強(qiáng)地震作用下,自復(fù)位鋼框架的梁柱節(jié)點(diǎn)打開程度增大,后張拉的鋼絞線進(jìn)一步受拉伸,進(jìn)而提升了結(jié)構(gòu)的自復(fù)位能力,降低了結(jié)構(gòu)Rmax。


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圖9 自復(fù)位系數(shù)對(duì)易損性曲線的影響


Fig.9 Influence of self-centering coefficient on fragility curves


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3 結(jié)  論


本文提出了一種適用于自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)的直接基于位移的設(shè)計(jì)方法,并通過非線性時(shí)程分析對(duì)該方法的合理性進(jìn)行了校核。基于云圖法對(duì)一棟6層自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了易損性分析,探究了自復(fù)位系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)易損性的影響,可以得出以下主要結(jié)論:


(1)提出了適用于自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)的直接基于位移的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)中可設(shè)置結(jié)構(gòu)最大層間位移角和最大殘余層間位移角為雙性能目標(biāo),并通過調(diào)整結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度比和自復(fù)位系數(shù)完成設(shè)計(jì)。


(2)對(duì)于8度設(shè)防地區(qū)的一棟6層自復(fù)位鋼木混合剪力墻結(jié)構(gòu)而言,其在大震作用下超越最大層間位移角限值(2.5%)和最大殘余層間位移角限值(0.5%)的概率分別僅為13%和1%。結(jié)構(gòu)抗倒塌能力較好,且設(shè)置自復(fù)位系數(shù)為0.6即可有效控制結(jié)構(gòu)最大殘余層間位移角。


(3)自復(fù)位系數(shù)的增大對(duì)結(jié)構(gòu)最大層間位移角的影響有限,對(duì)控制結(jié)構(gòu)最大殘余層間位移角更為有效。隨著地震作用強(qiáng)度增大,自復(fù)位系數(shù)的取值增大,結(jié)構(gòu)自復(fù)位能力更優(yōu)。


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(責(zé)任編輯:何雯麗)



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