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UHPC模块建筑结构抗震性能数值分析

2025-08-26何庆锋邹俊明

湖南大学学报·自然科学版 2025年7期
关键词:层间抗震框架

中图分类号:TU375;TU201 文献标志码:A

Abstract: In recent years,modular architecture has developed rapidly in China,and the technical stamdard system has been graduallg established.A simplified equivalent frame calculation model of the modular unit with an ultra-high performance concrete(UHPC)core column was established based on the stiffess equivalence principle. Finiteelement calculations and experimental results,including the lateral cyclic loading testsand the pseudo dynamic tests,were compared and analyzed to verify the efectiveness of the model.Based on the proposed simplified model,the seismic performance of asix-story UHPC building structure was analyzed by Midas Gen.The calculationresults showthat the elastic deformation abilityof the structure is excelent under frequent earthquakes, which mets the requirements of the fortification levelof“no damage under frequent earthquakes\".Under the action ofrare earthquakes,the damage is concentrated in the connecting of module units,and the structure remains upright aftertheearthquakes,which mets the requirements ofthe fortification levelof“nocollapse underrare earthquakes\".

Key words: ultra-high performance concrete modular building;module unit; hinge; nonlinear spring;seismic rerformance

模块建筑是指将工厂预制的集成模块单元运输至现场后通过可靠连接组装而成的装配式建筑,是装配式建筑中集成度最高的产业化建造形式[1-3].模块建筑具有产品质量优、建造速度快、绿色环保等优点[4-5],现广泛应用于宿舍、办公楼、酒店、医院等具有标准单元的建筑中.随着相关技术指南和标准陆续发布[7-8],我国已初步建立了较为成熟的模块建筑标准体系.

模块建筑结构的连接形式[9-I与整体抗震性能[12-13]是该种结构体系需要解决的主要问题,近年来,大量学者对模块建筑结构进行了试验研究以及有限元分析.Zhao等[14]提出一种螺栓连接模块化剪力墙结构体系并通过振动台试验研究了该结构体系的动态响应; Wu 等[15]建立了该模块建筑结构体系的非线性数值模型,从试件的层间位移、节点力学行为、连接状况等方面研究该体系抗震机理;Wang等[研究了模块墙板厚度、墙板侧向刚度折减以及模块间竖向连接缺陷分布等对模块化高层建筑的影响;Pan等[]针对混凝土高层模块建筑结构设计开发了一种模块等效框架分析法,基于此方法对典型模块高层建筑进行了水平荷载作用下的数值分析;Pan等[18还提出了考虑水平与竖向连接的离散式隔膜系统,研究了水平荷载作用下水平连接对案例建筑挠度和自然周期的影响.

本文基于规程《超高性能混凝土集成模块建筑技术标准》(T/CECS1502—2023)[8]中提出的超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)模块建筑叠……

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