剪力墙结构损伤模型研究现状与分析.pdf

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1、48低温建筑技术2014年第1O期(总第196期)剪力墙结构损伤模型研究现状与分析宋亚敏，张爱社(山东建筑大学土木工程学院．济南250101)【摘要】基于性能抗震设计理论的主要内容是损伤指标的选择和性能目标的量化。文中通过介绍国内外有剪力墙结构损伤模型研究成果，结合国内外对剪力墙结构抗震性能的试验研究，并探讨了剪力墙结构损伤在实际工程中的应用研究，提出了仍有待进一步深入研究的问题。【关键词】剪力墙；损伤模型；性能抗震设计；损伤指数；性能目标【中图分类号】TU398．2【文献标识码】A【文章编号】1001—6864(2014)10—0048—03RESEARCHS

2、TATUSANDANALYSIS0lFSEISMICDAMAGEMoDELSFoRSHEAR、ⅣALLSTRUCTURESSONGYa—min，ZHANGAi—she(SchoolofCivilEngi．，ShandongJianzhuUniv．，Ji’nail250101，China)Abstract：Thechoiceofdamageindexandquantifyoftheperformanceg0alaEeimportantpartofthetheoryofperformance—basedseismicdesign．Thispaperintroduce

3、sresearchresultsofshearwallstructuredamagemodelathomeandabroad，combineswiththeexperimentalstudyontheseismicbehaviorofshearwallstructureathomeandabroad，anddiscussestheapplicationinpracticalengineeringoftheshearwallstructuredamage，putsforwardtheremainsproblemtobefurtherin—depthstudy．Ke

4、ywords：shearwall；seismicdamagemodel；performance-basedseismicdesign；damageindex；performanceobjecdves目前，基于性能的抗震设计方法是以结构抗震性和1之间，当D=0表示结构完好无损，D=1时结构完能分析为基础，根据地震作用及结构抗力的不确定全破坏或倒塌。性，依据建筑物的用途、重要性和经济性等条件来确1．1基于变形的损伤模型定预期的性态目标，并将结构的抗震性能划分为不同Kmwinkler⋯等于1983年通过实验及理论分析，的等级，对应不同风险水平的地震作用，使结构在未提出

5、了基于累积塑性变形的损伤指标，其表达式为：来的地震中能有一定的预期功能，从而使其在整个生∑(。一1)命周期内性价比最优。为了更好地达到基于性能的抗震设计的目标，首式中，I1,为体系的循环次数；D。为结构或构件破先要正确的认识结构在地震作用下的性能和破坏机理，因此性能目标的量化和损伤指标的选择显得至关坏时∑酉(一1)的值，大量混凝土和钢结构结构的重要，量化了损伤程度才能在一定程度上控制震后的损伤。试验研究，表明其参数的取值在I．6～1。8之间。ParkandAng提出了基于变形的混凝土结构抗震剪力墙由于其刚度大、承载力高而成为高层、超损伤模型】，该理论认为结构的最

6、大弹塑性变形是引高层建筑中的主要抗侧力构件，工程界对剪力墙结构损伤模型的关注逐渐升级。起构件的损伤的主要因素，该损伤指标为：1现有的几种剪力墙结构损伤模型8m-8~。=在结构的抗震设计、未来震害预测、震后经济损一署(2)式中，8为结构屈服变形；艿为结构实际最大弹失评估等过程中，需要选择合理的参数来评估结构的损伤程度，此参数可以定义为损伤指数D，D值介于0塑性变形；为延性需求；6为结构极限变形；为[基金项目】国家自然科学基金项目(51078225)宋亚敏等：剪力墙结构损伤模型研究现状与分析49极限延性系数。为构件屈服强度；idE为累积滞回耗能。J此外，延性指数是评

7、价结构塑性变形能力的主Park—Ang损伤模型综合考虑了滞回耗能与变形要指标，并在结构抗震设计中得到了广泛应用。该基的双参数，近似反映了构件位移和塑性累积损伤联合于变形的损伤模型由于结构形式较为简单，便于应用。作用的地震破坏机理，计算简单并具有较好的试验基1．2基于能量的损伤模型础，因此该模型自提出以来在地震工程研究领域得到Gosain[3提出了用累积能量比来评估结构或构件了较为广泛的认可与应用。的损伤程度：文献分析了规格化位移延性系数与规格化极。=∑器(3)限滞回耗能之间的近似呈指数衰减关系。如图1所示。式中，6和分别为循环i下的位移和作用力；6(2)改进的P

8、ark—Ang损伤模型。