【摘 要】
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结构的整体抗震性能系数包含了结构反应修正系数、结构超强系数以及位移放大系数,是基于性态抗震设计中确定地震力大小的关键因素。然而我国的抗震规范中对不同的框架结构都取为同一固定值,且并未考虑填充墙的影响。已有的研究表明,填充墙RC框架结构与空RC框架抗震性能存在较大的差异。因此,系统深入地研究填充墙RC框架结构整体抗震性能系数对于填充墙RC结构抗震设计的合理性和经济性具有重要意义。本文以广泛存在的填充
【基金项目】
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国家自然科学基金青年基金项目:《考虑平面内外性能耦合的填充墙-RC框架协同工作机制及反应修正系数研究》,26万,51808478,2019-2021
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结构的整体抗震性能系数包含了结构反应修正系数、结构超强系数以及位移放大系数,是基于性态抗震设计中确定地震力大小的关键因素。然而我国的抗震规范中对不同的框架结构都取为同一固定值,且并未考虑填充墙的影响。已有的研究表明,填充墙RC框架结构与空RC框架抗震性能存在较大的差异。因此,系统深入地研究填充墙RC框架结构整体抗震性能系数对于填充墙RC结构抗震设计的合理性和经济性具有重要意义。本文以广泛存在的填充墙RC框架为研究对象,提出了一种能够准确地考虑平面内外性能耦合的填充墙简化模型。基于Open Sees有限元分析软件,建立了考虑不同设防烈度和不同层数的空框架和填充墙框架共36种三维有限元模型,进行了双向地震动时程分析。采用Pushover以及IDA分析方法,结合结构整体抗震性能系数的相关概念,对我国填充墙RC框架结构整体抗震性能系数进行研究与评估。本文的主要研究内容与结论如下:1)提出了一种能够准确地考虑平面内外性能耦合的填充墙简化模型。利用文献中的试验对模型的适用性进行验证,证明了本文简化模型能够较好地反映填充墙平面内外抗震性能。建立了多层多跨填充墙RC框架结构三维有限元模型,进行了双向地震动时程分析,发现仅施加单向地震动高估了填充墙RC框架结构的抗震性能。2)采用非线性静力分析、非线性动力分析以及能力谱法研究了36种结构的整体抗震性能系数的能力值与需求值及其变化规律。研究结果表明,不同楼层以及不同设防烈度的结构的整体抗震性能系数存在着较大的差异性,且填充墙对结构整体抗震性能系数能力值与需求值均有不同程度的提升。3)通过将结构整体抗震性能系数能力值与需求值对比,通过能力需求比,对结构的整体抗震性能系数做出评价:结构的延性折减系数、反应修正系数以及位移放大系数可以适当提高,但结构的超强系数需降低。
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