基于损伤的密肋壁板结构抗震性能分析.pdf

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1、38低温建筑技术2015年第l0期(总第208期)DOI：10．13905／j．cnki．~twjz．2015．10．017基于损伤的密肋壁板结构抗震性能分析马静(中国昆仑工程公司，北京100037)【摘要】采用滞回耗能与退化刚度的组合，提出密肋壁板结构的层间地震损伤模型；分析基于累积损伤的密肋壁板结构层间动力可靠度；同时结合密肋壁板结构的自身特点，建立密肋壁板结构的弹塑性力学模型；最后给出密肋壁板结构在不同破坏状态时的损伤指数范围和密肋壁板结构三水准抗震设计地震损伤目标的建议。分析表明：密肋壁板结构在遭遇小震时基本完好，遭遇中震时具有良好的耗能

2、性能，在遭遇大震时具有良好的抗倒塌能力。结构地震损伤模型能较好的反应结构在各震害等级下的损伤程度。【关键词】密肋壁板结构；损伤模型；动力可靠度；弹塑性力学模型；损伤指数【中图分类号】TU352．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)10—0038—02密肋壁板结构是一种轻质、高强、节能、抗震的建K'i／K~i14O"(5)筑结构新体系。。国内外学者通过试验结果及理⋯论分析提出了混凝土结构]、砌体结构和钢结其中：=E[()]+{E[E()]，(6)构的地震损伤模型，而密肋壁板结构作为一种新型(3)累积损伤指数的动力可靠度。假定

3、随机累的结构体系在地震损伤模型方面的研究仍停留在构积损伤指数服从对数正态分布，则其概率密度函数为：件层面，对于结构层面的研究仍然是空白。1唧[一](7)1密肋壁板结构地震损伤模型对于剪切型密肋壁板结构，由于结构层问剪切变其中：孝=lnD(8)形起控制作用，结构的层损伤指数DM可以表示为：m=lnmoMi一了1ln(1+。M(一惫)。+()㈩M)(9)；=In(1+)(10)式中，E()为i层在r，时段内的总累积消耗能=(11)量；Kr为i层的退化后的刚度；为i层未破坏时的刚度；Q和△分别是i层屈服状态下的剪力和第i层极则基于累积损伤的动力可靠度为

4、：限状态下的位移。P(D胁

5、表面积的分析，墙板中混凝土面积近似占墙板总面积的40％，等卸载刚度。效复合弹性板的弹性模量E可近似得到：2密肋壁板结构层间动力可靠度(1)累积损伤指数的均值：E=0．4E。+0．6Eq(13)式中，E、E分别是墙板中混凝土和砌块的弹性-(1一Kri／Klf)+(g)2E[()](4)模量。(2)累积损伤指数的方差：(2)模型对比试验。采用1／10比例高层密肋[基金项目]国家自然科学基金资助项目(50578011)马静：基于损伤的密肋壁板结构抗震性能分析39壁板结构振动台试验，取峰值加速度a分别为2．73、6．82、11．02m／s的三条E1一ce

6、ntro波进行时程分析。利用所建立的复合墙体杆壳弹塑性力学模型(借助sap模型)，与试验进行对比分析，如图1所示。通过对比结果表明见表1，复合墙体杆壳弹塑性力学模型能够满足实际工程要求，可应用于该结构内力和变形计算及时程分析。表1试验值与理论计算值图1密肋壁板结构振动台试验4工程实例及损伤评价(1)工程实例分析。采用建成的某高校密肋壁板结构为分析对象见图2。该工程地上七层，顶层层高为3．4m，其余各层层高均为3．2m。以此建立复合墙体杆壳弹塑性力学模型，并采用密肋壁板结构地震损伤模型计算出损伤指数见表2。戥几=fl／"1flflr门厂1门＼J＼J

7、＼J＼J＼J＼J表2E1一centro波与Taft波计算的各层损伤指数i1mJ，m一。皿L。J．。L。一．枷L一岫L。一皿l一，柚k一。．。L图2某学生公寓标准层平面图(2)结构损伤评价。文中通过对损伤全过程的追踪和各破坏阶段损伤分析，提出了密肋壁板结构层在各坏状态下的损伤指数以及三水准地震损伤目标的建议，分别如表3、表4所示。表3密肋壁板结构层间损伤指数表4密肋壁板结构三水准损伤目标5结语(1)建立了适用于密肋壁板结构的两参数地震损伤模型，分析了密肋壁板结构层间动力可靠度。建立了满足工程需要的复合墙体杆壳弹塑性力学模型。(2)通过对结构整个损伤

8、全过程的追踪和各破坏阶段损伤分析，可以看出该结构在遭遇小震时，肋低温建筑技术2015年第l0期(总第208期)梁、肋柱和砌块中没有明显的