带型钢混凝土转换层框支剪力墙结构抗震性能研究

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随着改革开放以来我国经济的高速发展,转换结构越来越多的出现在现代高层或者超高层建筑中。由于具有承载力高、延性好、抗震性能优越等优点,组合构件被广泛应用于高层建筑的转换结构中。目前,转换结构的研究多局限于对转换层构件的力学性能进行研究,对其整体结构的抗震性能研究较少,抗震性能评估不够全面。针对上述问题,本文以一实际带型钢混凝土转换层框支剪力墙结构为研究对象,从概率地震需求易损性分析和地震能量分布两大方面,对该结构的抗震性能进行全面的分析评估。研究的内容主要包括以下几个方面:(1)对地震动强度参数的敏感性进行研究分析。通过大量的非线性动力时程分析,对各地震动强度参数和地震动作用下结构的最大地震响应进行回归统计分析,研究了14个地震动强度参数的相关性、有效性、实用性和效益性四个性能,从而选取出与结构需求参数关系最为敏感和密切的地震动强度参数,作为后文增量动力分析和概率地震需求易损性分析的地震动强度指标。(2)在完成地震动强度参数选取研究的基础上,采用结构的最大层间位移角作为结构需求参数,选取不同的地震动强度参数指标对结构进行增量动力时程分析。在增量动力时程分析的基础上,对结构进行概率地震需求易损性分析,评估结构的抗震性能,并且研究不同地震动强度参数对结构抗震性能评估的影响。研究结果表明,结构具有良好的抗震性能,相比常用的地面峰值加速度,结构第一周期对应的谱加速度和地面峰值速度更适合作为结构抗震性能评估的地震动强度参数指标。(3)为全面评估结构的抗震性能,除了采用变形指标外,本文从结构能量反应的角度对结构损伤和能量分布进行了研究,找出结构地震能量耗散的分布规律,以及滞回耗能在构件类型和楼层之间的分配规律。研究结果表明,结构耗能损伤严重的部位不一定与最大层间位移角出现的楼层一一对应,结构层间位移角小的楼层也可能出现较大的耗能损伤而变为薄弱楼层。因此,在判定结构的薄弱环节时,单纯从结构最大层间位移角来判定是不够全面的,建议同时采用变形和耗能两个指标综合判定。
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