蘆山中學(xué)框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓抗震性能分析.pdf

1、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)因其空間布置靈活，自重輕，整體性好，便于工業(yè)化施工等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)廣泛應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、住宅、辦公樓等人員密集建筑。目前我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，規(guī)范要求將框架結(jié)構(gòu)填充墻視為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，建議采用輕質(zhì)材料，在結(jié)構(gòu)整體受力分析時(shí)，不考慮填充墻對(duì)其周邊框架的影響，僅在計(jì)算框架結(jié)構(gòu)自振周期時(shí)乘以0.6~0.7的折減系數(shù)[4]。近些年我國(guó)西南地區(qū)幾次較大地震中，框架結(jié)構(gòu)因沒有合理考慮填充墻而造成結(jié)構(gòu)破壞的案例非常多，由此也造成了較大的人員傷

2、亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此，框架結(jié)構(gòu)填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)主體作用的考慮，在規(guī)范現(xiàn)有要求的基礎(chǔ)上有待進(jìn)一步完善。
　　另外，研究表明斷層附近是地震作用下破壞最為嚴(yán)重區(qū)域，受斷層破裂方向性效應(yīng)影響，在破裂傳播前方地震動(dòng)速度和位移時(shí)程呈現(xiàn)出高強(qiáng)度脈沖，其為引起近斷層結(jié)構(gòu)破壞的一個(gè)主要原因[28]。目前大部分學(xué)者關(guān)于速度脈沖地震動(dòng)的研究主要集中于分析脈沖周期和峰值與震源參數(shù)間的關(guān)系以及其對(duì)不同類型結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理[12][13]，然而近斷層區(qū)域結(jié)構(gòu)抗震分析

3、時(shí)速度脈沖地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)的選取有待進(jìn)一步研究。目前我國(guó)抗震分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)主要為地面峰值加速度PGA[10]，但近年來幾次大震中結(jié)構(gòu)震害表明近斷層區(qū)域速度脈沖地震動(dòng)作用下PGA作為地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)不太完善。
　　本文主要以蘆山中學(xué)框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓為分析對(duì)象，結(jié)合該教學(xué)樓在2013年4月20日蘆山地震中實(shí)際震害特點(diǎn)，運(yùn)用大型非線性有限元軟件ABAQUS對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬，主要探討采用不同密度和剛度填充墻材料的框架結(jié)構(gòu)教

4、學(xué)樓在不同強(qiáng)度地震動(dòng)作用下，填充墻和框架結(jié)構(gòu)主體的震害表現(xiàn)。分析表明，七度抗震設(shè)防框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓，低烈度地震作用下，填充墻材料為多孔磚的框架結(jié)構(gòu)各樓層位移相比填充墻材料為燒結(jié)普通磚的框架結(jié)構(gòu)各樓層位移較大；高烈度地震作用下，填充墻材料為燒結(jié)普通磚的框架結(jié)構(gòu)各樓層位移相比填充墻材料為多孔磚的框架結(jié)構(gòu)各樓層位移較大。分析目的主要是指出目前我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中框架結(jié)構(gòu)填充墻材料的選擇不太完善，當(dāng)框架結(jié)構(gòu)可能遭受地震作用較小時(shí)（0.2g及以下），建議

5、采用密度和剛度較大的填充墻材料；當(dāng)框架結(jié)構(gòu)可能遭受地震作用較大時(shí)（0.2g以上），建議采用密度和剛度較小的填充墻材料。
　　本文以蘆山中學(xué)框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓為分析對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行多組速度脈沖地震動(dòng)作用下彈性、塑性階段時(shí)程分析，主要探討多組不同強(qiáng)度速度脈沖地震動(dòng)作用下框架結(jié)構(gòu)最大地震響應(yīng)與地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)間的線性相關(guān)性。分析表明，速度脈沖作用下，當(dāng)框架結(jié)構(gòu)受力處于彈性階段時(shí)，地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)PGV和PGA與結(jié)構(gòu)最大地震響應(yīng)相關(guān)性較好；當(dāng)框架結(jié)