蘆山中學框架結(jié)構(gòu)教學樓抗震性能分析.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，在我國廣泛應用于學校、醫(yī)院、住宅、辦公樓等人員密集建筑。目前我國結(jié)構(gòu)設計中，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，不考慮填充墻對其周邊框架的影響，僅在計算框架結(jié)構(gòu)自振周期時乘以0.6~0.7的折減系數(shù)[4]。近些年我國西南地區(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)濟損失。因此，框架結(jié)構(gòu)填充墻對結(jié)構(gòu)主體作用的考慮，在規(guī)范現(xiàn)有要求的基礎上有待進一步完善。
　　另外，研究表明斷層附近是地震作用下破壞最為嚴重區(qū)域，受斷層破裂方向性效應影響，在破裂傳播前方地震動速度和位移時程呈現(xiàn)出高強度脈沖，其為引起近斷層結(jié)構(gòu)破壞的一個主要原因[28]。目前大部分學者關于速度脈沖地震動的研究主要集中于分析脈沖周期和峰值與震源參數(shù)間的關系以及其對不同類型結(jié)構(gòu)的破壞機理[12][13]，然而近斷層區(qū)域結(jié)構(gòu)抗震分析

3、時速度脈沖地震動強度指標的選取有待進一步研究。目前我國抗震分析和結(jié)構(gòu)設計中采用的地震動強度指標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)域速度脈沖地震動作用下PGA作為地震動強度指標不太完善。
　　本文主要以蘆山中學框架結(jié)構(gòu)教學樓為分析對象，結(jié)合該教學樓在2013年4月20日蘆山地震中實際震害特點，運用大型非線性有限元軟件ABAQUS對其進行數(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、學樓在不同強度地震動作用下，填充墻和框架結(jié)構(gòu)主體的震害表現(xiàn)。分析表明，七度抗震設防框架結(jié)構(gòu)教學樓，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結(jié)構(gòu)設計中框架結(jié)構(gòu)填充墻材料的選擇不太完善，當框架結(jié)構(gòu)可能遭受地震作用較小時（0.2g及以下），建議

5、采用密度和剛度較大的填充墻材料；當框架結(jié)構(gòu)可能遭受地震作用較大時（0.2g以上），建議采用密度和剛度較小的填充墻材料。
　　本文以蘆山中學框架結(jié)構(gòu)教學樓為分析對象，對其進行多組速度脈沖地震動作用下彈性、塑性階段時程分析，主要探討多組不同強度速度脈沖地震動作用下框架結(jié)構(gòu)最大地震響應與地震動強度指標間的線性相關性。分析表明，速度脈沖作用下，當框架結(jié)構(gòu)受力處于彈性階段時，地震動強度指標PGV和PGA與結(jié)構(gòu)最大地震響應相關性較好；當框架結(jié)