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变刚度框架-摇摆墙结构参数模型研究

2021-12-13李青倩

自然灾害学报 2021年5期
关键词:框架结构结构模型

李青倩,陈 跃,盛 涛

(1.浙江省土木工程工业化建造工程技术研究中心,宁波工程学院,浙江 宁波 315106;2.宁波大学 土木与环境工程学院,浙江 宁波 315211)

钢筋混凝土框架结构是建筑结构中广泛应用的一种结构形式。然而,经震后灾害调查可知,该类结构在地震中容易发生不可修复的损伤[1-3]。据统计,框架结构损伤破坏往往源于少数楼层变形集中形成的层屈服机制[4]。为了减少地震中不可修复的损伤、提高结构的抗震性能,摇摆墙被引入到框架结构中,进而发展了框架-摇摆墙结构[5-6]。该结构由框架与摇摆墙组成。框架结构在水平荷载作用下,变形模式为剪切型,结构的最大层间位移角出现在结构底部。而摇摆墙在水平荷载作用下,变形模式为弯曲型。两者之间仅在楼层处由剪力连接键连接,共同工作协同作用。因此,框架-摇摆墙结构的整体变形模式为弯剪型,变形集中的现象会大大降低。此外,由框架结构承担的水平力,转嫁到摇摆墙结构,内力进行了重新的分布。框架的受力情况得到了缓解。研究表明:只要摇摆墙具有足够的刚度和强度,摇摆墙可以有效地控制框架结构的变形模式,使结构的层间侧移趋于均匀,减轻或避免框架结构的层屈服破坏[7-9]。

查阅文献可知[10-13],既有研究中大多使用分布参数模型(Distributed parameter model(以下简称:DPM))来模拟框架-摇摆墙结构。具体来说,DPM分别采用剪切梁和弯曲梁模拟框架和摇摆墙,如图1所示[10]。其中,H为模型总高度;x为模型的任意高度;……

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