土木工程 | 山地掉层框架-消能摇摆墙结构的易损性分析
土木工程 | 山地掉层框架-消能摇摆墙结构的易损性分析
摘要：摇摆墙可以控制结构整体变形模式和塑性耗能的分布，抑制薄弱层产生。掉层框架结构存在严重的侧向刚度不规则和楼层承载力突变以及上接地层变形集中的问题，为改善山地掉层框架结构的层屈服破坏模式，对其附加底部铰接的摇摆墙，以期控制结构的屈服机制，为进一步减小结构的地震响应和限制残余变形，提出了含屈曲约束支撑(buckling-restrained brace,BRB)的山地掉层框架-消能摇摆墙结构体系。建立了7度(0.15g)区典型的普通山地掉层框架结构、山地掉层框架-摇摆墙结构和山地掉层框架-消能摇摆墙结构的数值模型，通过模拟掉层框架结构低周反复加载试验,验证了模型和参数的合理性，采用增量动力时程分析(incrementaldynamic analysis,IDA)，针对IDA曲线簇、分位曲线、地震概率需求模型、易损性函数、破坏状态概率、易损性指数、抗倒塌储备系数和安全裕度比等方面，系统探讨了山地掉层框架-消能摇摆墙结构体系的易损性。结果表明，相同PGA的地震激励下，摇摆墙可以限制结构塑性发展深度，降低峰值响应离散性和各性能水准的超越概率，抗倒塌性能良好。附加BRB能够进一步提高摇摆墙-框架结构的抗震性能与抗倒塌性能。3种结构中掉层框架-消能摇摆墙结构的抗震性能和抗倒塌性能最优，纯掉层框架结构最差。
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