钢筋混凝土框架结构基于IDA方法的易损性分析

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钢筋混凝土框架结构作为一种广泛使用的结构形式,其抗震性能也一直为国内外所关注。大量的震害调查表明,框架结构的破坏模式以整体倒塌为主,外围围护结构及填充墙的破坏也比较显著。近年来,国内外对增量动力分析(IDA)方法及其结构的抗震性能进行了较多的研究,但地震强度参数的选取、结构抗震性能影响因素等问题的研究还不够深入。本文以钢筋混凝土框架结构为研究模型,通过增量动力分析方法对结构进行地震易损性评价,对比不同地震动强度参数确定其在IDA分析中的有效性,并分析填充墙布置形式、轴压比和混凝土强度等级对结构抗震性能的影响。本文采用Perform3D软件,分别建立了3层、6层、9层与12层钢筋混凝土平面框架,通过IDA分析,得到了IM-θmax分位数曲线和θmax的条件对数标准差,研究了不同高度框架结构在地震作用下,以不同地震动强度参数(Sa、PGA、PGV、S*)表示的IDA曲线的离散性变化,进而分析各个强度参数的有效性。通过IDA分析数据绘制结构的地震易损性曲线,对框架结构进行大震及巨震作用下的抗倒塌能力评价可知,按照我国规范进行常规设计的框架结构可以满足规范规定的抗震设防要求。此外,通过不同地震动强度参数表示的结构易损性矩阵对比,综合分析得到在框架结构的IDA分析中PGV的有效性较高,而且作为地震易损性分析的强度参数得到的超越概率值较为保守,有利于结构安全。通过易损性分析研究了填充墙布置、轴压比、混凝土强度这三个因素对框架结构抗震性能的影响,结果显示均匀布置的填充墙、轴压比的降低以及混凝土强度的提高都对框架结构的抗震能力有一定程度上的改善,为结构性能设计的细化提供参考。
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