配置不同強度等級鋼筋的混凝土框架結構非線性動力反應分析.pdf

1、HRB500級鋼筋是一種新型高強高延性的熱軋帶肋鋼筋。在國外500MPa級鋼筋已得到廣泛的應用。正在修訂的《混凝土結構設計規(guī)范》擬列入這種鋼筋，以便推廣應用高強鋼筋，從而節(jié)約能源、提高環(huán)境質(zhì)量，實現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。但是，以500MPa級鋼筋作為主要受力鋼筋的構件的承載力、裂縫、剛度等性能的研究還相對缺乏。因此對高強度鋼筋的推廣應用尚缺乏足夠的試驗依據(jù)和分析研究成果。受混凝土結構設計規(guī)范修訂管理組的委托，本文利用非線性動力反應分析對

2、配置HRB500級鋼筋的混凝土框架結構的抗震性能進行初步的分析并與配置HRB335、HRB400鋼筋的相應框架的抗震性能進行了對比分析。
　　 本文按照《混凝土結構設計規(guī)范》最新修訂初稿(第一稿)的意見設計了八度0.3g區(qū)的三個民用建筑鋼筋混凝土典型框架，分別采用了三種不同強度的鋼筋作為縱筋(HRB335、HRB400、HRB500)。然后對這三榀框架分別采用本研究團隊已經(jīng)編制完成并經(jīng)驗證確認可靠的擬三維非線性動力反應分析程序F

3、W-EPA和美國紐約州立大學布法羅分校(State University of New York at Buffalo)和地震工程研究中心(National Center for Earthquake Engineering Research，NCEER)聯(lián)合研究開發(fā)的非線性結構分析程序IDARC5.5進行罕遇水準地震作用下的非線性動力反應分析和比較。得到如下結論：
　　 ①本文設計的三榀八度0.3g區(qū)一級框架的截面尺寸均由最大

4、層間位移角控制。其中以HRB500鋼筋作為縱筋的框架梁配筋基本由正常使用狀態(tài)下的裂縫寬度來控制；而框架柱配筋受最小配筋率影響很大，特別是中間層的縱向鋼筋配筋率基本由全截面最小配筋率控制。
　　 ②三榀八度0.3g區(qū)一級框架采用FW-EPA程序在罕遇地震作用下的分析所得地震反應均不大，其中配用HRB500鋼筋的框架在輸入五條地震波的非線性動力反應分析中其柱端都沒有出現(xiàn)塑性鉸，結構總體反應表現(xiàn)良好，形成了以梁端塑性鉸為主的耗能機構。

5、
　　 而在采用IDARC5.5程序進行分析時，三榀框架的梁鉸和柱鉸出現(xiàn)的都較普遍，特別是頂層的柱鉸有形成層間側移機構的趨勢。但其層間位移角、頂點最大位移、層間位移等反應相對較小。總體來說在罕遇水準地震作用下結構地震反應基本能達到預期的抗震設防目標。
　　 ③通過兩種非線性程序的分析結果可以發(fā)現(xiàn)，雖然不同分析程序在五條地震波的輸入下的分析結果有一定的差距，但總體的趨勢十分相似。其層間位移角、頂點最大位移、層間位移等反應都