填充墙RC框架结构地震易损性分析

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全球地震频发,严重威胁人类的生命和财产安全。钢筋混凝土框架结构在我国应用广泛,学者们研究发现填充墙对框架结构的影响是不能忽视的,因此,开展填充墙RC框架结构地震易损性分析成为预防大震下框架结构损坏甚至倒塌的关键环节之一。为此,本文主要做了以下工作:(1)对本文采用的分析程序OpenSees进行基本的介绍,同时阐述了在该程序中结构有限元模型的单元的选择和材料模型参数的确定,重点介绍了用来模拟框架结构塑性铰破坏的弹簧单元及其材料模型改进的Ibarra-Medina-Krawinkler退化模型和用来模拟填充墙与主体框架相互作用的桁架单元及其材料模型Ibarra-Medina-Krawinkler退化模型。(2)利用OpenSees软件选择前述的单元模型和材料模型建立了两个单层单跨框架模型,通过软件模拟低周反复加载全过程,并与原试验结构进行对比,证明了该精细化模型能够准确的模拟出填充墙RC框架结构的非线性性能。(3)采用前面所述的单元模型和材料模型建立4榀7层3跨的平面框架,对这4榀框架进行IDA分析得到结构的IDA曲线,进而得出结构的易损性曲线,通过对比IO状态、LS状态和CP状态下易损性曲线,发现当填充墙体采用新型墙体材料时,结构遭遇的地震强度较小时,填充墙作为结构的第一道防线,对于结构抗震是有利的,但当结构遭遇的地震强度较大时,填充墙较快耗能并破坏,而破坏后的填充墙可能会使结构的抗倒塌性能降低;同时,发现采用实心黏土砖作为填充墙体的RC框架在四个模型中抗震性能最好,但实心黏土砖已被国家明令禁止,故以新型砌体材料为填充墙的RC框架的设计过程中应更为准确的判断填充墙对结构抗震的影响,不应按照传统墙体材料考虑,过于乐观的估计填充墙体作为第一道抗震防线的作用。
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