低烈度区低配筋多层剪力墙结构抗震性能分析

为研究低烈度区多层剪力墙结构采用比现行规范规定偏低配筋时的抗震性能和工程应用可能性,针对4种不同平面布置形式的多层剪力墙结构,依据现行结构设计规范,分别按抗震设防烈度6度、7度（0.10g和0.15g）进行抗震设计,并减少结构设计规范要求的墙身构造钢筋量,形成低配筋多层剪力墙结构。经对设计完成的相同平面布置的低配筋剪力墙结构的截面和配筋情况进行对比,发现6度和7度（0.10g）设防区的构件截面和配筋完全相同,而与7度（0.15g）设防区稍有差别。采用Perform-3D程序对设防烈度7度区低配筋多层剪力墙结构进行非线性动力反应分析,结果表明：结构在7度罕遇地震作用下的地震反应很小,进入非线性的区域不大,结构损伤轻微;对比墙身配筋率显著小于低配筋多层剪力墙结构的剪力墙试件试验结果发现,在7度罕遇地震作用下,低配筋多层剪力墙结构中剪力墙的损伤很小,且最大层间位移角远小于其极限位移角。因此,低配筋多层剪力墙结构的抗震性能良好,可以在低烈度抗震设防区（6度和7度区）采用。另外,根据分析结果,建议墙体水平和竖向分布钢筋配筋率分别为0.15%和0.10%。     

底部采用高性能纤维增强混凝土的RC剪力墙结构抗震性能分析

剪力墙结构底部采用高性能纤维增强混凝土材料（ECC）能够减轻底部剪力墙在地震中的损伤程度,提高结构震后可恢复性。为考察底部采用ECC材料后整体结构的抗震性能,以我国抗震设防烈度为8度、设计基本地震加速度值为0.2g的高烈度抗震设防区RC剪力墙结构为对象,建立了高度、ECC设置高度和剪力墙整体性系数不同的结构模型,并进行有限元动力时程分析,考察底部采用ECC材料的剪力墙结构与普通RC剪力墙结构抗震性能的差别;分析剪力墙结构在罕遇地震作用下发生预期延性破坏模式时的弯矩需求。结果表明,对于位于设防烈度为8度、设计基本地震加速度值为0.2g抗震设防区的剪力墙结构,将剪力墙底部采用ECC材料后,其在罕遇地震作用下能够耗散更多地震能量,剪力墙开裂的程度和概率明显减小;在剪力墙底部加强区第1~2层采用ECC材料后,ECC层及其相邻上层会发生弯曲破坏;底部加强区第1~3层剪力墙都采用ECC时,剪力墙屈服都集中在ECC层,在罕遇地震作用下ECC层以上剪力墙实现预设延性破坏模式的受弯需求不大于其受弯能力;建议25层以下的剪力墙结构在底部第1~3层范围内采用ECC材料。     

宿迁佳宝儿童医院综合楼隔震设计研究

宿迁佳宝儿童医院位于宿迁市宿城区,拟建综合楼地上17层,地下1层,建筑高度69.30 m,地上建筑面积2.38万m2,采用框架剪力墙结构。该工程位于高烈度区,重点设防类别,抗震设防烈度8度(0.30 g),采用隔震设计。隔震层位于地下室顶板,采用天然橡胶支座和铅芯橡胶支座进行隔震,水平向减震系数β不大于0.38。隔震层以上结构抗震设防烈度降低1度,按7度(0.15 g)进行设计,隔震层以下结构按规范要求进行罕遇地震和设防地震承载力验算。结果表明,隔震技术能明显减小上部结构的地震反应,提高房屋的安全性和舒适性。     

高烈度区低配筋多层剪力墙结构的抗震性能分析

为了研究高烈度区多层剪力墙结构采用比现行规范规定偏低构造配筋的抗震性能和工程应用可能性,针对4个不同平面布置形式的多层剪力墙结构,分别按我国规范设防烈度8度区（0.20g、0.30g）和9度区进行抗震设计,并在规范规定的基础上减少墙身构造钢筋量,形成低配筋多层剪力墙结构。采用Perform-3D程序对12个低配筋多层剪力墙结构模型进行了非线性动力反应分析。结果表明,在罕遇地震作用下,各结构模型的地震反应较小,进入非线性的程度不深,结构的损伤偏小,且更多损伤集中在连梁梁端,而不是在剪力墙墙身。将墙身分布钢筋配筋率与文中低配筋剪力墙相近或比其更低的低配筋剪力墙试件的试验结果与非线性动力分析结果对比后发现,低配筋剪力墙试件的极限位移角远大于非线性动力反应分析中获得的具有84%保证率的结构最大层间位移角需求值,且试件在达到这一层间位移需求值时的损伤非常小。因此,高烈度设防区（8度和9度区）低配筋多层剪力墙结构的抗震性能良好,经合理设计后可在高烈度区应用。     

RC梁、柱剪力增大系数取值的有效性

抗震混凝土框架结构的梁、柱剪力增大系数是保证结构抗震安全性的关键指标之一。中国结构设计规范对各抗震等级的剪力增大系数取值作了规定,但却未见有关实际控制效果的研究成果发表。按照现行设计规范设计了3个规则空间框架结构算例,分别位于设防烈度7度(0.15g)区、8度(0.20g)区和9度(0.40g)区。对每个算例进行罕遇地震作用下的非弹性动力反应分析,以不少于90%的梁、柱满足"罕遇地震作用剪力"小于"平均强度抗震抗剪能力"为标准,判断剪力增大系数取值的有效性。当不满足该标准时,调整剪力增大系数取值,直到满足上述标准。结果表明,现行结构设计规范对框架梁取用的剪力增大系数有效,可继续使用;框架柱剪力增大系数取值,在一级抗震等级时过大,在二、三级抗震等级时不满足上述标准。建议了两套柱剪力增大系数的取值方案。     

设防烈度8度(0.3g)区RC剪力墙结构抗震能力需求分析

实现RC剪力墙结构预期强震破坏模式的能力设计方法的不断改进,一直为工程师所关注。针对我国抗震设防烈度8度0.3g高烈度区RC剪力墙结构,设计了不同高度和整体性系数的结构模型,从而建立了预设延性破坏模式的分析模型。考虑大震变轴力对弯矩和剪力的影响,分析了剪力墙在大震作用的弯矩和剪力的实际需求沿结构高度的分布规律。结果表明,对于位于烈度8度0.3g区的剪力墙结构,考虑大震时轴力的变化对剪力墙受弯和受剪能力的需求影响较大;剪力墙的弯矩和剪力放大系数随结构的高度和整体性系数的增大而增大;现行规范规定的剪力墙受弯和受剪能力调整系数小于实际的需求,剪力墙中下部的弯矩和底部的剪力需求大,建议受弯能力调整沿高度采用三折线,提高剪力墙底部加强区的剪力放大系数或最小构造配筋率。     

8度区框－剪结构中框架在罕遇地震下的反应性态

框架剪力墙结构中的框架的受力性能不同于纯框架结构。为了考察框架剪力墙结构中的框架在强震下的抗震性态,首先严格按中国设计规范完成了1个8度0.3 g分区24层和1个8度0.2 g分区30层框架剪力墙结构的抗震设计。然后对结构进行了在相当于罕遇水准的多条地面运动输入下的非弹性动力反应分析,初步识别了结构的地震反应性态。分析结果表明,结构中的框架部分在强震下基本保持未屈服状态,而剪力墙连梁是结构主要的塑性耗能部件,部分墙肢底部也进入了屈服后的塑性变形状态。从框架部分所处的偏有利的受力状态和设计规范对其所采取的强化措施这2个方面分析了框架部分未进入屈服的原因。建议对我国8度区总高超过60m的框架剪力墙结构中的框架部分的现行抗震构造措施可有条件地适度放松。     

海口某超高层住宅弹塑性动力分析

海口某拟建超高层剪力墙住宅高度137m,超过规范要求的B级适用高度,且工程位于8度半烈度区、场地土类别为Ⅲ类,结构抗震十分不利。基于SAUSAGE程序采用显式积分的方法,考虑结构几何和材料非线性,进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,着重分析了剪力墙和连梁的损伤破坏程度,以检验结构在罕遇地震作用下的抗震性能。分析结果表明,结构主要墙体均未出现明显损坏,连梁塑性发展充分,结构抗震性能较好。     

基础隔震在高烈度区大高宽比剪力墙结构中的应用与试验研究

根据预期减震目标,对总高度90.35m,高宽比达3.96,设防烈度为8度（0.2g）的玉溪公租房项目中基础隔震高层剪力墙结构,按照7度设防对上部结构进行设计,对其进行罕遇地震作用下静力弹塑性（Pushover）分析,并对隔震结构整体进行非线性时程分析。设计并制作了1∶12.5的缩尺模型,对其进行振动台试验研究。结果表明：基础隔震高层剪力墙结构呈现出良好的抗震性能及较高的地震安全储备;在8度多遇、设防地震作用下,结构完好,前5阶频率基本未发生变化,结构尚处于弹性状态;在8度罕遇地震作用下,仅少数连梁轻微开裂;结构层间位移角、隔震支座最大位移、支座应力均未超过规范限值;隔震层滞回曲线饱满、耗能显著;在9度超罕遇地震（0.7g）作用下,未出现倾覆、局部倒塌现象,仅少数连梁、剪力墙出现轻微损伤,频率最大衰减幅度小于10%,刚度下降不明显。     

双向地震作用下我国“强柱弱梁”措施的有效性评估

以往研究柱端弯矩增大系数时一般基于平面分析模型,双向水平地震作用对框架"强柱弱梁"屈服机制的影响未引起重视。严格按中国规范设计出5个不同地震烈度分区的规则空间框架,在OpenSees平台上,采用基于柔度法的纤维模型从而更加真实地模拟柱在双向弯曲和变化轴力作用下的非线性反应,对五个框架进行了罕遇地震下的非线性反应分析。结果表明,7度0.1g区三级抗震空间框架形成了柱铰为主的混合耗能机制,7度0.15g区三级抗震空间框架少量楼层发生了层侧移反应,8度0.2g区、0.3g区二级抗震空间框架均是部分楼层出现明显层侧移反应的典型柱铰机制,9度0.4g区一级抗震空间框架则形成了梁铰、柱铰均较严重的梁柱铰混合机制。五个空间框架在双向地震下的塑性铰分布特征均比相应平面框架更不利。我国不同烈度区、不同抗震等级的空间框架结构在罕遇地震下形成了不同的的塑性铰耗能机制。     

高烈度区某高层建筑综合楼结构设计分析

以抗震设防烈度为9度的某高层建筑结构为实例,基于结构构件间的线刚比概念,从结构计算分析和抗震延性措施两个方面,论述了构件之间的相对强弱关系。在抗震概念设计方面,延伸了强柱弱梁的含义,扩展了竖向构件强剪强弯以及剪力墙连梁弱连梁不弱、强连梁不强等结构概念。在结构设计分析阶段,应同时注重结构的整体控制与局部协调;强调协同工作是提高结构综合抗震能力的根本;即使结构在遭遇罕遇地震时发生破坏,此破坏也应是一个延性的塑化过程。     

高烈度地区框架-核心筒结构中美抗震设计方法对比

按照中美相关抗震设计规范分别对位于中国8度抗震设防区和美国典型高烈度区域（旧金山地区）的两栋层高与结构相似的钢筋混凝土框架 核心筒高层建筑结构进行了设计。介绍了抗震设计过程中根据中美相关抗震规范确定的地震作用参数与材料强度,比较了两国混凝土结构尤其是剪力墙结构抗震构造措施的异同。建立了两结构的空间弹性分析模型,采用振型分解反应谱法计算了两结构的弹性地震响应,比较了两结构自振周期、基底剪力、层剪力、结构层间变形、构件尺寸、配筋以及连梁受剪承载力等。计算结果表明：按照两国设计规范分别设计的结构,其设计地震作用水平相当;根据美国规范设计的结构连梁受剪承载力与中国规范设计方案相比偏低,约为中国规范设计方案的0.63~0.95倍;中美两国规范设计的剪力墙约束边缘构件的范围与配筋差异较大,中国规范设计方案剪力墙约束边缘构件内纵筋和箍筋集中在端部固定范围内,美国规范设计的箍筋约束范围大,对应端部固定范围的配筋比中国规范配筋量小。     

热电厂主厂房竖向框排架结构静力弹塑性分析

以西宁热电厂某新建工程为背景,采用通用有限元软件MIDAS-GEN对主厂房竖向框排架结构分别在抗震设防烈度7度(0.15g)、8度(0.20g)下进行静力弹塑性(Push-over)分析及抗震性能评估.结果表明:在抗震设防烈度为7度(0.15 g)地震作用下,主厂房竖向框排架结构能够满足抗震性能要求且经济性较好,而高烈...     

某大楼连梁剪切破坏震害的计算分析与思考

针对彭州饭店主楼抗震墙连梁的剪切破坏,采用中国建研院PKPM的SATWE程序进行原设计烈度下多遇地震计算以及5.12地震彭州市区实际遭遇烈度下中震不屈服计算,将发生破坏的连梁计算结果与实际震害进行对比,取得了大体一致性。由此以本工程为例,调整受损连梁的跨高比,使其在遭遇烈度下达到连梁延性受力机制。而后针对连梁设计,提出现有多遇地震下的连梁＂强剪弱弯＂并不一定能保证中震大震下连梁的延性破坏。更多需要注重协调抗震墙刚度、加强概念设计。     

不规则钢筋混凝土异形柱框架结构的抗震性能

按现行规范及技术规程设计了设防烈度为8度的一个不规则的钢筋混凝土异形柱框架结构，并进行了双向水平地震作用下的空间三维非线性地震反应分析，考查了异形柱框架结构在罕遇地震水准下的整体抗震性能，对结构能否达到抗震设防目标进行了初步评价。结果表明，8度区按规范设计的结构在罕遇烈度地震作用下基本能够达到预期的抗震设防目标。     

多层石膏墙体钢网格式框架结构影响系数研究

GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》并未给出多层石膏墙体钢网格式框架结构的结构影响系数,因此其抗震设计荷载取值还不明确。基于此,依据GB 50011-2010规范设计了6个典型的多层钢网格式框架结构模型,通过推覆分析得出结构的能力谱曲线,基于改进能力谱法得出罕遇地震和抗震设防烈度地震作用下的需求谱曲线。将结构的能力谱曲线和延性需求谱曲线族置于统一坐标系中,确定结构的目标位移以及性能关键点坐标。进一步考虑层数及标准层布置对结构延性和超强系数的影响,评估结构的抗震性能并给出结构影响系数取值。研究表明：多层钢网格式框架结构在抗震设防烈度地震和罕遇地震作用下的变形均满足抗震规范要求;其结构影响系数取3.0,位移放大系数取4.0;该结构可采用现行抗震规范进行设计,但设计结果偏于保守。     

对抗震规范中基于性能设计方法的研究

对中国新颁布的《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)中的"建筑抗震性能设计"的参考方法进行探讨,以框架-混凝土核心筒结构为实例,运用广厦建筑结构CAD有限元软件GSSAP,分别对核心筒结构中布置的框架梁、剪力墙以及连梁等构件在不同性能要求下的承载力以及结构的层间位移进行了验算。结果表明:如欲满足规范中"建筑抗震性能设计"的参考方法中关于设防烈度地震以及罕遇地震作用下承载力的要求,结构的剪力墙、连梁构件的配筋量将急剧增加,出现严重超筋现象,在实际工程中很难进行施工,框架梁则没有发生超筋现象;如欲满足规范中给出的设防烈度地震以及罕遇地震作用下侧向变形的要求,剪力墙、连梁构件以及框架梁、框架柱的截面尺寸均需要进行大幅度增加,不符合经济合理的设计原则。     

框-剪结构细长连梁刚度折减非线性分析验证

算例1、2为8度区(0.2g)16层框架-剪力墙结分别按细长(跨高比为3.6)洞口连梁刚度折减和刚度不折减的方案进行结构设计,然后用拟三维非线性动力反应分析程序TS-EPA对该两算例进行动力分析,由分析结果得出以下结论:框架-剪力墙中的洞口连梁首先进入屈服后状态,表明洞口连梁是框架-剪力墙结构的第一线抗震构件;从各结构的罕遇地震作用下的反应和洞口连梁的延性需求来看,对洞口连梁进行刚度折减会给框架-剪力墙结构的动力反应带来少许不利影响。     

带预制双连梁的装配整体式剪力墙结构抗震性能分析

采用规范方法和有限元分析方法分别对装配整体式剪力墙结构和预制双连梁的抗震性能进行分析。分析结果表明:带预制双连梁的装配整体式剪力墙结构相比普通的装配整体式剪力墙结构可有效的减小构件内力和配筋,并且由于预制双连梁具有较好的延性,使整体结构具有很好的耗能能力,降低了竖向构件在地震作用下的响应,从而提高结构的抗震性能。     

我国混凝土框架结构强柱弱梁措施的实际控制效果

为了识别强柱弱梁措施的实际抗震控制效果,对影响框架结构梁、柱端抗弯能力及二者相对强度的因素进行了分析归纳。严格按中国规范设计出5个不同地震烈度分区的规则平面框架结构,考察了这些结构在采取强柱弱梁措施后其柱、梁之间的实际强度级差系数及其规律,对这些框架进行了多波输入下的非弹性动力反应分析。结果表明,在罕遇地震下,9度区(一级抗震等级)框架形成了抗震性能良好的梁铰机构;而8度区二级抗震等级和7度区三级抗震等级的框架形成了以柱铰为主或柱铰偏多的梁、柱铰混合机构。分析结果揭示出,在现行强柱弱梁措施的调控下,不同抗震等级的框架结构在强震下所形成的塑性耗能机构存在明显差异,并可能导致在抗震安全水平上的不一致性。