多次地震作用下装配式耗能剪力墙易损性分析

• 作 者: 王志芳
• 出 处: 沈阳建筑大学
• 发表日期: 2020年05期
• 关键词: 阻尼器 装配式耗能剪力墙 地震序列 耗能减震 易损性分析

随着我国城镇化建设的快速推进,为满足我国建筑工业化、住宅产业化发展的重大需求,装配式结构得到了大力推广,装配式剪力墙结构因其良好的抗震性能被广泛应用。众所周知,装配式剪力墙结构在拼接过程中存在大量的水平及竖向接缝,接缝处钢筋布置相对密集,施工过程中易发生相互碰撞,增加了施工难度,对施工精度要求较高,难以保证拼接质量,从而导致其结构整体抗震性能在很大程度上受到影响。因此,本文提出在装配式剪力墙竖缝节点位置使用软钢阻尼器作为干式连接件装配预制墙体的方法,一方面可减少水平钢筋连接量和现场湿作业,有利于施工质量控制;另一方面可利用软钢阻尼器良好的耗能特性消耗地震能量,提高装配式结构的整体抗震性能。首先,本文基于ABAQUS有限元软件平台对软钢阻尼器的滞回性能进行研究,并将其应用于装配式剪力墙竖缝节点中,使用数值分析方法验证该连接方法的可靠性;分别建立了高层装配式耗能剪力墙和现浇剪力墙有限元模型,从PEER强震数据库中选取若干条真实地震动作为地震激励研究了结构的地震响应,从顶层位移、层间位移角最大值以及墙体损伤等多方面分析了所提出装配式耗能剪力墙的减震效果;其次,采用非线性动力时程分析方法,研究了高层装配式耗能剪力墙在单独主震和前-主-余震序列型地震动作用下的反应特性,分析了多次地震作用对结构累积损伤破坏的影响。最后,采用易损性分析方法进行了高层装配式耗能剪力墙概率地震需求分析和概率抗震能力分析,分析得到不同地震动强度作用下结构需求参数达到或超过某一极限状态下的条件概率,进而得出单独主震和地震序列作用下结构的易损性曲线。研究结果表明:地震作用下高层装配式耗能剪力墙的顶层位移反应与层间位移角最大值均小于现浇剪力墙,表现出良好的耗能减振效果,阻尼器可有效提高墙体的耗能能力,帮助主体结构耗散地震能量;与单独主震作用相比,地震序列作用下结构的顶层位移和层间位移角最大值有不同程度的增大。地震序列作用使结构产生附加损伤,加剧了结构的累积损伤演化;地震序列作用下结构的易损性曲线位于单独主震作用上方,且随着地震序列调幅系数的增大,高层装配式耗能剪力墙超越特定极限状态的概率亦随之增加。