雙向地震作用下不同強度等級配筋的框架非線性動力反應(yīng)分析.pdf

1、最新版《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》已把 HRB400鋼筋作為主導(dǎo)鋼筋向工程界推廣，HRB335鋼筋將逐步退出工程應(yīng)用，同時結(jié)合我國鋼材消耗量大，人均礦產(chǎn)資源匱乏的特點，從維持國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護的角度，新規(guī)范首次引入了更高強度等級的HRB500鋼筋。雖然目前我國對配置HRB500鋼筋的各類鋼筋混凝土構(gòu)件進行了一些試驗研究，但對于配置高強鋼筋的整體結(jié)構(gòu)的抗震性能分析還不足。本學(xué)術(shù)團隊曾完成了對配置HRB335、HRB400、HRB500

2、鋼筋的平面框架的抗震性能分析，并利用單自由度體系進行多波輸入研究，以此證明配置高強鋼筋的多自由度體系也有剛度和地震力反應(yīng)幅值下降快的特點，但在真實的、三維多自由度體系中，結(jié)構(gòu)的剛度和地震反應(yīng)幅值究竟如何變化還有待研究。另外，更高強度等級的HRB600鋼筋也在我國研制成功，而目前關(guān)于配置HRB600鋼筋的框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究尚處于空白階段。結(jié)合以上幾方面原因，本文進行了8度g3.0區(qū)兩批、共五座空間三維框架的非線性動力反應(yīng)分析。其中第一批

3、框架完全按設(shè)計強度的“等強代換”原則進行設(shè)計，即以嚴(yán)格設(shè)計的HRB335配筋框架為基礎(chǔ)，經(jīng)鋼筋等強代換得到HRB500、HRB600配筋框架，共三座框架，以考察排除最小配筋率、正常使用極限狀態(tài)的限制后，單純以鋼筋強度作為控制變量結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)；第二批框架則嚴(yán)格按現(xiàn)行規(guī)范進行設(shè)計，分別得到HRB500、HRB600配筋框架；之后，利用PERFORM-3D程序（Nonlinear Analysis and Performance Asses

4、sment for3D Structure）對這五座框架進行抗震性能考察。得到以下主要結(jié)論：
　?、匐m然采用高強鋼筋可以減少鋼筋用量，但隨著鋼筋強度等級的提高，截面最小配筋率、正常使用極限狀態(tài)的限制將在一定程度上抵消高強鋼筋在這方面的優(yōu)勢。
　?、谠诟鲗幼畈焕麑娱g位移角、最大頂點位移等整體響應(yīng)方面，因配置高強鋼筋的結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度下降較快，使得兩批框架的反應(yīng)規(guī)律基本一致，即整體響應(yīng)的數(shù)值是隨配筋強度等級的提高而增大的；兩批框架在