鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)魯棒性量化分析.pdf

1、工程結(jié)構(gòu)魯棒性是近年來建筑結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域中的一個熱點，它是一個反映結(jié)構(gòu)抵抗意外事件所導(dǎo)致的連續(xù)性倒塌能力的概念。目前，各國規(guī)范都已將其納入了工程結(jié)構(gòu)設(shè)計要求當(dāng)中，但大都只是定性的。這是因為目前雖然有很多結(jié)構(gòu)魯棒性的量化指標(biāo)，但并沒有一個普遍接受并能在實際工程設(shè)計中廣泛應(yīng)用的指標(biāo)，這也與不同學(xué)者對魯棒性意義的不同理解有關(guān)。
　　本文對結(jié)構(gòu)魯棒性概念進(jìn)行分析，從結(jié)構(gòu)性能的兩個方面分別提出構(gòu)件重要性系數(shù)和構(gòu)件易損性系數(shù)，并將兩者結(jié)合得到結(jié)

2、構(gòu)魯棒性系數(shù)，作為對結(jié)構(gòu)魯棒性進(jìn)行量化的指標(biāo)。由于不同的結(jié)構(gòu)形式和材料性能對上述指標(biāo)的計算方法有較大影響，對于桁架結(jié)構(gòu)，當(dāng)構(gòu)件失效時，結(jié)構(gòu)整體是否失效可以通過幾何組成分析來判斷，因此其構(gòu)件重要性系數(shù)可以通過荷載增量法計算。另一方面，由于桁架構(gòu)件都是二力桿，因此其構(gòu)件易損性系數(shù)可以直接定義；而對于鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，其構(gòu)件重要性系數(shù)則只能通過使用Pushover方法計算其結(jié)構(gòu)極限承載力的變化而得到。由于構(gòu)件受力狀態(tài)的復(fù)雜性，其構(gòu)件易

3、損性系數(shù)需要考慮拉（壓）彎剪復(fù)合受力的破壞準(zhǔn)則來定義。從上述可知該指標(biāo)目前僅適用于框架結(jié)構(gòu)，對于剪力墻結(jié)構(gòu)還無法進(jìn)行計算，因此本文將在此方面做出努力，使之能夠適用于框架剪力墻結(jié)構(gòu)。
　　通過對剪力墻結(jié)構(gòu)的各種計算模型進(jìn)行比較分析可知，在剪力墻結(jié)構(gòu)的許多計算模型當(dāng)中，桿單元模型中的改進(jìn)框架支撐模型具有計算速度快、單元結(jié)點少、計算結(jié)果較準(zhǔn)確等特點，并且通過給桿件設(shè)置塑性鉸還能對剪力墻的塑性性能進(jìn)行很好地模擬，同時改進(jìn)框架支撐模型將剪力

4、墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成平面桿系結(jié)構(gòu)，使得基于桿件結(jié)構(gòu)建立的構(gòu)件易損性系數(shù)能夠適用于剪力墻結(jié)構(gòu)。綜合以上優(yōu)點，本文選擇改進(jìn)框架支撐模型作為剪力墻結(jié)構(gòu)的計算模型。
　　本文共設(shè)計了5個鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)算例來闡述本文提出的魯棒性量化指標(biāo)的用法。通過對各結(jié)構(gòu)的構(gòu)件重要性、易損性系數(shù)的分布情況進(jìn)行分析、對各結(jié)構(gòu)的魯棒性進(jìn)行評估，可以看到：本文所提出的魯棒性量化指標(biāo)能夠很好地反映出結(jié)構(gòu)之間的魯棒性差異。另外，增強(qiáng)關(guān)鍵構(gòu)件的局部抗力和增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的冗