二五層預(yù)建混合架構(gòu)建筑的抗震性能評估

1、二個層預(yù)建混合架構(gòu)建筑的抗震性能評估摘要：混合框架的獨(dú)特功能，其中包括最小的結(jié)構(gòu)損傷時，受到地震荷載的恢復(fù)能力，是結(jié)合使用溫和的鋼筋和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的建立預(yù)制梁和預(yù)制柱之間的連接的結(jié)果。通過按照層間位移和樓板加速度的驗收標(biāo)準(zhǔn)，本文介紹了一種多層次的基于性能的抗震評估的二個五層混凝土預(yù)制混凝土混合框架建筑。這兩個建筑的設(shè)計和分析，建立于基于位移和基于力的用于預(yù)制原型建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計解決方案進(jìn)行60%的處理，這樣分析模型可以使用按試驗數(shù)據(jù)驗證。盡管在設(shè)計基礎(chǔ)剪力墻時有40%的不同，這兩個建筑物仍滿足驗收準(zhǔn)則，輸入運(yùn)動強(qiáng)度小于或等于設(shè)計級地震。對于輸入運(yùn)動，相當(dāng)于1.5倍的地震強(qiáng)度，采用了基于

2、位移的原則的建筑設(shè)計沒有滿足層間位移限值，而力為基礎(chǔ)的解決方案提供了合格性能。解釋域: 10.1061/ASCE0733-94452007133:111489數(shù)據(jù)庫主題詞：混凝土、預(yù)制、抗震分析、框架結(jié)構(gòu)、抗震設(shè)計、建筑規(guī)范、混合方法。簡介：框架概念:混合框架的概念用與從單跨的預(yù)制鋼筋混凝土梁和多層高預(yù)制混凝土柱中構(gòu)建抗彎矩。如圖1-a中，顯示了一個典型的混合框架的詳細(xì)說明，其中梁、柱采用無粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力與低碳鋼鋼筋分別通過中間靠上的預(yù)制接口和梁的底面連接。在后張力之前，梁端與柱面和管殼之間的鋼筋的預(yù)制接口充滿了抗縮水泥纖維砂漿。在接口的灌漿確保預(yù)制構(gòu)件之間的連續(xù)性，而管的注漿可以加固，有助于

3、混合式框架的剛度，強(qiáng)度和滯回耗能。低碳鋼鋼筋粘結(jié)在界面附近短長度以減少非彈性應(yīng)變累積，避免過早斷裂。摩擦機(jī)制是在為整個預(yù)制連接界面剪力做基礎(chǔ)。使用溫和的鋼和預(yù)應(yīng)力鋼的組合，當(dāng)與一個設(shè)計于抵抗同一時刻的整體式混凝土框架連接相比時，可以在預(yù)制連接處提供力矩電阻，以減少混合幀的滯回耗能能力。過去十年中的混合框架研究，包括了實驗驗證，使用組件和結(jié)構(gòu)級別測試。最近，混合框架已在少數(shù)幾棟建筑中應(yīng)用，其中包括在舊金山的一個39層的公寓大樓。益處：在柱和梁之間的預(yù)制接口無粘結(jié)鋼筋的使用協(xié)助了集中在梁端的彎曲和非彈性的運(yùn)動。因此，當(dāng)混合框架受到非彈性橫向變形，梁只會有極小的結(jié)構(gòu)損害和裂痕，這是已經(jīng)被驗證過的。此

4、外，無粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力筋的非線性彈性響應(yīng)和無粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力筋低碳鋼的滯回性能將使混合框架消耗能量，并盡量減少殘余位移。寬度跨列的后張預(yù)應(yīng)力筋減少梁柱節(jié)點的主拉應(yīng)力。主拉應(yīng)力的減少表明，與等效單片混凝土框架節(jié)點相比，可以減少抗剪強(qiáng)度?；旌鲜娇蚣芙ㄖx擇雙預(yù)制混合框架建筑在本文中做分析研究，旨在研究使用基于力的和直接基于位移的設(shè)計方法在一個基于性能的框架內(nèi)的低層混合框架設(shè)計的結(jié)果。如圖1-b，混合式框架結(jié)構(gòu)為原型建筑的50%，60%規(guī)模。因此，只有混合框架建筑中只包括在原型地震框架中的四個。這些對原型建筑結(jié)構(gòu)的修整，與用于修建嚴(yán)格的預(yù)制地震構(gòu)造系統(tǒng)測試過的建筑的程序一致。隨著這些修整，構(gòu)件尺寸、構(gòu)件

5、力、基底剪力、質(zhì)量、應(yīng)力、加速度、和時間在建筑模型和圓形建筑間可取。圖2顯示了混合框架標(biāo)準(zhǔn)的雙混合建筑的建筑平面圖和正視圖，其中包括在正交方向上，作為主要的抗側(cè)力系統(tǒng)的兩個相同的一個方向的地震框架的和一個預(yù)制墻系統(tǒng)。在框架方向的響應(yīng)方面，對這些建筑進(jìn)行了分析研究。預(yù)制抗震建筑使用相同的配置，但有四個不同的預(yù)制框架連接，包括下三層的混合連接和上兩層的預(yù)應(yīng)力連接。第一個混合框架建筑，被采用一種預(yù)制抗震建筑采用過的，基于直接位移的設(shè)計方法，而標(biāo)出和清晰地說明。在DBD法中，建筑物的設(shè)計有一個目標(biāo)位移和基本響應(yīng)模式的有效期，其中該有效期間是使用結(jié)構(gòu)與目標(biāo)位移和有效質(zhì)量的割線剛度定義的有效期間。通過根據(jù)

6、等效粘滯阻尼將滯回作用作為示范，使用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計位移譜和目標(biāo)位移確定其有效期。通過假設(shè)一個位移分布測定的基本模式的有效質(zhì)量和有效期來確定建筑物的有效剛度。最后，通過用目標(biāo)位移和有效剛度相乘來計算基底剪力。DBD方法也可以應(yīng)用在其他地方。利用設(shè)計預(yù)制抗震的經(jīng)驗，計算每個抗震框架的基底剪力是587 kN。以地震學(xué)委員會和基于性能的抗震工程特設(shè)委員會所，這基于14.5%的等效粘性阻尼和2.5%的目標(biāo)層間位移。因為這個基底剪力與預(yù)制抗震測試樓的抗震框架中的基底剪力相當(dāng)，在下三層預(yù)制的梁、柱的尺寸和混合框架連接細(xì)節(jié)與預(yù)制抗震測試樓相同。在抗震框架上兩層運(yùn)用了預(yù)制抗震測試樓中的預(yù)應(yīng)力連接，將其換成了HFB1

7、中的等效混合連接。第二個建筑，簡稱HFB2，根據(jù)目前實際使用的設(shè)計規(guī)范，使用基于力的設(shè)計方法建成。每個HFB2中抗震框架的設(shè)計基底剪力為979 kN，這是來自一個原形建筑的為10,849 kN的基底剪力，這個基地剪力是由0.44s和8s的阻力得到的。因此，如圖1-b原形建筑的設(shè)計方案，HFB1和HFB2應(yīng)該被視為兩種截然不同的解決方案，因其HFB1比HFB2少40%的基地剪力。應(yīng)該注意的是，HFB2中的設(shè)計基底剪力受地震系數(shù)限制。如果沒有這種限制，HFB2中的基于代碼的設(shè)計基底剪力應(yīng)是1232 kN，這沒有得到進(jìn)一步的考慮是因為它違反了推薦實施規(guī)程。雖然沒有將其使用到常規(guī)設(shè)計，當(dāng)?shù)谝淮芜\(yùn)用其結(jié)

8、構(gòu)中的動力模型時，每個抗震框架的設(shè)計基底剪力都降低到了769 kN。因此，使用這個時期的實際評估可能會導(dǎo)致HFB1的基地剪力只比HFB2小24%。對于這兩個建筑物的設(shè)計，土壤條件被假定是非常致密的土壤或軟巖，因其剪切波速是在366762 m/ s的范圍內(nèi)，這個范圍被UBC和IBC所確定。表1和表2分析了雙雜交框架建筑中構(gòu)件尺寸，材料屬性，和連接細(xì)節(jié)。標(biāo)出HFB1和HFB2的尺寸，這樣當(dāng)梁低端受力最大時，它們承受相似的在內(nèi)部梁柱節(jié)點的剪應(yīng)力。HFB1和HFB2中的混合連接設(shè)計遵循了Stanton and Nakaki以及Celik and Sritharan指南中的建議，其中包括在軟鋼鋼筋和后張

9、鋼之間的設(shè)計邊際貢獻(xiàn)率應(yīng)取0.45比0.55的要求。這個要求確保了在連接中有一定程度的恢復(fù)力，從而使混合建筑物可以在地震后恢復(fù)。在兩棟建筑的設(shè)計中有指定的材料屬性。然而，預(yù)制抗震建筑中防震框架中測定過的材料性能在兩棟建筑的分析中被使用，因此用于模仿混合連接的設(shè)想可以在預(yù)制抗震建筑測試數(shù)據(jù)中被驗證。如同預(yù)制抗震建筑一樣，兩棟混合建筑運(yùn)用了地震框架里每層樓板與梁之間16 X形鋼板連接和立柱和底座之間的混合連接。樓層上被水平加速度所引起的慣性力，伴隨附加能量耗散的可能性，被設(shè)計用來通過靈活的x-plate連接轉(zhuǎn)移。然而，像在Vernu and Sritharan里論證的一樣板的剛度和強(qiáng)度均足夠高，因

10、此它們沒有承受任何非常大的非彈性作用或者是預(yù)制抗震建筑中顯著的反應(yīng)。分析模型：對兩棟建筑的分析，二維模型利用計算機(jī)程序Ruaumoko來制作，并且一個模型里都有一個抗震框架。在一系列地震框架中，模擬了基于銷的虛擬柱。通過在虛擬柱的表面上大規(guī)模的震動和用雙線性對柱和地震框架之間的非彈性軸流彈簧進(jìn)行建模，分析了地板連接的影響。這些彈簧元件的受力變形反應(yīng)通過用一個X板而單獨(dú)地去加大在地震框架的平面響應(yīng)方向橫向變形。表1中包括了彈簧元件的主要性能。預(yù)制墻系統(tǒng)的從重力柱到平面彎曲橫向承載力沒有包括在分析模型中，除了研究中的驗證部分。對于驗證的研究，平行連接的旋轉(zhuǎn)彈簧在虛擬柱的底部被用來為了模擬重力柱的彎

11、矩響應(yīng)和經(jīng)受平面彎曲墻體系統(tǒng)的一半。（彈性性能詳見表1。）與之前論證的一樣，在Ruaumoko模型中的梁柱分別被梁柱單元代表，而彈簧節(jié)點位置的雙旋轉(zhuǎn)彈簧模擬了梁柱和柱底部的混合連接（詳見圖1-4-b）。模擬每個混合連接的雙彈簧的用處是用來分別代表低碳鋼和預(yù)變形鋼的瞬間作用。彈簧的力矩-旋轉(zhuǎn)響應(yīng)源自用于研究Celik and Sritharan中的程序。在這個程序里，一種混合連接的瞬間電阻在通過計算加固鋼的應(yīng)力-應(yīng)變反應(yīng)、由于間隙產(chǎn)生的后張肌腱伸長和由于約束效應(yīng)產(chǎn)生的混凝土強(qiáng)度的增大而被確定。改進(jìn)后的塔克達(dá)的滯后作用和雙線性彈性模型被用來定義分別代表強(qiáng)化和加固的旋轉(zhuǎn)彈簧的循環(huán)行為。使用雙循環(huán)模型

12、的預(yù)制連接和結(jié)合用來確保混合框架的滯回耗能和自復(fù)位能力。為了說明彎曲裂紋的影響，梁柱單元的瞬時慣性取代了為開裂混凝土潔面的一小部分。以預(yù)制抗震建筑的試驗觀察和保洛伊和普里斯特利中的建議為基礎(chǔ)，第一層的柱及其他層的柱和梁分別取Ig, and 0.5Ig。如圖5-a顯示，像HFB1的第一層那樣的梁末端的單調(diào)矩旋轉(zhuǎn)包絡(luò)，而如圖5-b顯示上述2種類型的旋轉(zhuǎn)彈簧的假定響應(yīng)。此外，圖5-c中顯示了HFB1模型中的側(cè)向荷載，包括它的恢復(fù)能力，當(dāng)模型受到了±0.5, ±1.5, 和 ±2.5%的循環(huán)頂漂移，這通過記錄基底剪切力而得。在漂移周期為±2.5%時等效黏性阻尼是

13、15.5%，這相當(dāng)于設(shè)計時計算中假定的等效黏性阻尼。混合框架模型的理想狀態(tài)確定為縫隙開口的影響在預(yù)制接口中充分地被模擬。然而，這其中也有模型的局限性。和用于模型混凝土和鋼框架結(jié)構(gòu)的梁柱單元一樣，混合結(jié)構(gòu)模型也不考慮由于列間距離的增加造成的幀伸長。此外，所采用的分析方法并不直接估計臨界連接區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變。性能化評估：在四級地震作用下對混合式框架結(jié)構(gòu)抗震性能作出了評估。在每一級的地震強(qiáng)度上，建筑的破壞程度用最大瞬態(tài)位移角，最大殘余層間位移，最大地面加速度，和最大的塑性轉(zhuǎn)動確定數(shù)據(jù)，其中層間位移角的定義是相對層間位移除以層高。建筑物的可接受性能由對層間位移和地面加速度最大值與極限值決定。相當(dāng)于四級的

14、地震強(qiáng)度和短暫的層間位移角的極限值按照地震學(xué)委員會的要求定義。然而，可接受地面加速度通過采用非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的IBC建議被定義。關(guān)于地震危害性的更多細(xì)節(jié)，相應(yīng)的輸入地面運(yùn)動，層間位移角以及水平加速度的限值如下。地震危險性：與地震委員會的附錄G和I和被加州結(jié)構(gòu)工程師協(xié)會基于性能的地震工程特設(shè)小組委員會修訂過的的附錄I一致，四級地震強(qiáng)度被確定為一級、二級、三級、四級（如圖6）。這四個等級分別與設(shè)計水平地震的22%, 50%, 100%, 和150%對應(yīng)，這要求有一個沒有近源效應(yīng)的影響的高地震帶的土壤類型。這四個等級的地震特點是頻繁，偶爾，稀少，最大化，平均回流周期為25, 72, 250800, 和

15、8002500年。根據(jù)地震委員會提出的基于性能的抗震設(shè)計概念，當(dāng)帶有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系的建筑地面運(yùn)動兼容為一級、二級、三級、四級時，可能會有因為結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件所產(chǎn)生的生產(chǎn)操作，可占用，生命安全甚至倒塌的危險性。在最低限度下，混合框架建筑被認(rèn)為是有抗這四級地震的性能。輸入地震動：兩組地震輸入運(yùn)動都被用來對HFB1和HFB2的抗震性能進(jìn)行評估。第一組包括四個短時兼容地震運(yùn)動的組合，而第二組則包括過去地震中的八個輸入運(yùn)動。第一組輸入動作是為了讓其跟著在預(yù)制抗震建筑中采用過的程序，并且可以測定用短時間輸入運(yùn)動在結(jié)構(gòu)抗震性能測試中的有效性。用從小到大的地震輸入運(yùn)動的強(qiáng)段，1.5倍的短時地面運(yùn)動兼容一、二、三

16、、四級地震可以提前從預(yù)制抗震建筑中計算出來。用1.5倍一級地震作為目標(biāo)譜的原因是這個目標(biāo)譜在之前被地震學(xué)委員會定義為相當(dāng)于一級地震的強(qiáng)度，后來才按如圖6所示的縮減為三分之二。除非另有說明，本文中新老目標(biāo)譜分別為一級和1.5倍的一級。圖7顯示短時地震動頻譜兼容在由斯里塔蘭中得出為1.5倍一級地震，二級地震，三級地震和四級地震。有兩個地面運(yùn)動為四級地震分別為四級地震a和四級地震b。原來用來產(chǎn)生短期地面運(yùn)動的為1.5倍一級地震、二級地震、三級地震、四級地震a和四級地震b的原始運(yùn)動分別記錄在1974霍利斯特、1971圣費(fèi)爾南多、1940帝王谷、1993北嶺和1978塔巴斯地震中。使用短的強(qiáng)的部分通過乘

17、以原始運(yùn)動的傅立葉振幅與加速度反應(yīng)譜和加速度譜的原始運(yùn)動之間頻率比。計算機(jī)程序SHAPE用來達(dá)到此目的。更多的輸入記錄的描述和用于創(chuàng)建短時間輸入運(yùn)動的過程包括在1999年的Sritharan et al.和2002年的Sritharan et al.中。表3列出了不同組合的短時間的地面運(yùn)動所使用的混合框架建筑的分析。如圖7所示，每個記錄組合分析作為一個約為13.30的記錄零加速度的序列。 測試此程序的每個地震段的建筑物的自由振動響應(yīng)。此外，通過用漸進(jìn)的方式捕捉損壞程度，連續(xù)序列的記錄結(jié)果提供了一個在每個地震段的末端的建筑物損壞的現(xiàn)實估計，盡管是用了短時間的記錄。表4提供了八個長時輸入運(yùn)動的用于

18、評價混合式框架建筑的性能的詳細(xì)信息。這些輸入運(yùn)動的原始記錄源于在UBC中所定義的土壤剖面類型SC。記錄IM-d和IM-f的原始運(yùn)動的駐地土壤類型的分類不可用。被認(rèn)為有深沖沖積土的這些位置，可以歸類于土壤剖面類型SD。然而，根據(jù)光譜的相似性可以在三級地震和四級地震中得到的光譜形狀（如圖6），這些記錄在預(yù)制建筑分析的使用是合理的。如詳細(xì)的表4，原始記錄的議案進(jìn)行縮放，這樣他們的光譜在一個主周期范圍內(nèi)的目標(biāo)光譜。圖8A說明確定合適的時間范圍和im-c使一個eq-iii地震原始輸入運(yùn)動代表的比例因子的方法。在這個圖中，規(guī)模因素是這樣選擇的，5%阻尼加速度反應(yīng)譜的比例輸入運(yùn)動譜會譜坐標(biāo)大于或等于70%的

19、eq-iii坐標(biāo)內(nèi)占主導(dǎo)地位的時期范圍的建筑。施加在譜坐標(biāo)70%的限制，與建議，建議由地震委員會1999選擇特定地點的地面運(yùn)動的動態(tài)分析一致，而對于建筑的主導(dǎo)周期范圍是利用彈性和有效的計算采用Pushover分析的結(jié)果在下一節(jié)介紹的建筑周期定義。鑒于HfB2彈性期低于hfb1，占主導(dǎo)地位的時期范圍的下限為與對應(yīng)的HfB2彈性基本周期。有效性控制的hfb1時期占主導(dǎo)地位的時期范圍的上限，在建筑的有效期計算使用割線剛度計算按公式1參見插圖圖8a。在每一種情況下，割線剛度以屋頂漂移即定義，平均層間框架漂移T有效=T彈/（K彈/K割線）1/2在telasticelastic基本段的建設(shè)；建筑從結(jié)果中推

20、估計kelasticelastic剛度；與建筑在接受漂移極限pushover結(jié)果估計ksecantsecant剛度吻合。請注意，在動態(tài)分析中，最大瞬時漂移很少超過可接受的漂移范圍。因此，平均漂移是等同于接受確定ksecant漂移時。用于圖8a的eq-iii強(qiáng)度，在100%規(guī)模的建筑，主周期范圍為1.183.77 S。8a和b描述加速度的所有修改過的長時間地震動反應(yīng)譜列在表4中。由于混合建筑的分析，在60%個規(guī)模進(jìn)行間步長和加速所有輸入動作列舉在表3和4的人分別修正的1.67和0.6的比例因子。這些改性陽離子進(jìn)行建筑分析. 實施限制性的限制，在所有的地震水平的殘余漂移是必要的，因為調(diào)查的目的是比

21、較雙混合框架建筑的地震反應(yīng)。層間位移角限值下面的層間位移角限值作為接受的極限的評估建筑性能在地震烈度為四級：最大瞬態(tài)漂移0.5% eq-ii EQ-I，1.5%，2.5%和3.8% eq-iii，eq-iv；最大殘余漂移再0.1% eq-ii EQ-I，0.3%，0.5%和0.75% eq-iii，eq-iv.這些限制的基礎(chǔ)在年美國藍(lán)皮書地震學(xué)委員會1999給出考慮恢復(fù)性質(zhì)的混合框架指導(dǎo)選擇。雖然這是沒有必要設(shè)置一個嚴(yán)格的殘余位移限制的地震，預(yù)計將導(dǎo)致近倒塌地板加速度限制非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可固定在地板的預(yù)制建筑地震響應(yīng)時損壞，一套樓層加速度限制被強(qiáng)加。這些限制是使用通等人的建議。2003、ICC 2

22、000提供估算設(shè)計力量必須錨不同類型非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震條件下的。根據(jù)國際商會2000，設(shè)計地震力錨-ing非結(jié)構(gòu)性的元素從公式2確定的建筑物， 在fpseismic設(shè)計力在非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重心；apnonstructural元放大系數(shù)從1變化到2.50；sdsdesign光譜響應(yīng)在短周期；非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的wpweight；在非結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接點結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)zheight；相對于基hroof高度；rpnonstructural元反應(yīng)修正系數(shù)不同，由公式3合并后一個變量來解釋用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的比例因子在afpermissible樓層加速度；和規(guī)模因素，這是0.60的hfb1和HfB2。預(yù)期主要反應(yīng)從第一模式，公式

23、3增加了可接受的樓層加速度為樓層高度增加，產(chǎn)生可接受的最大地面加速度在樓頂水平等。由于高振型的影響，對低層的經(jīng)驗加速度為那些在樓頂記錄高水平是可能的，這是見證了在出版社建立測試普萊斯利等人。1999。因此，在任何樓層的可接受的加速度為：從公式3的建筑物的屋頂水平確定，應(yīng)在非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計確認(rèn)。對于地震的四層樓層加速度限制使用公式3定義，假設(shè)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彈性響應(yīng)。價值觀的SDS EQ-I，eq-ii，eq-iii，和eq-iv按抗震工程特設(shè)小組2003的年美國性能的建議2.16，4.80，9.81，和14.72 m/s2。包括0.6的比例因子，允許第五層加速度4.33 m/s2 EQ-I，9.6

24、1 m/s2 eq-ii，19.65 m/s2 eq-iii，和29.47 m/s2 eq-iv.全面建設(shè)分析，這些價值觀應(yīng)該分別為2.60、5.77 m/s2，11.79，和17.68 m/s2，。結(jié)果通過比較從框架模型分析了發(fā)展與取得的按建筑擬動力試驗數(shù)據(jù)的hfb1，建模步驟進(jìn)行驗證。使用運(yùn)動輸入和從出版社建立測試質(zhì)量和粘性阻尼參。9a和B比較測得的側(cè)向位移，在第三樓的混合框架和庫中按建筑與這些分析從HFB1模型得到的這個框架的時刻。值得注意的是，該出版社擬動力試驗的建立是使用0.75eq-i即0.5eq-i，1.5eq-iEQ-I，eq-ii，和eq-iii-m進(jìn)行的，這是一個修改后的e

25、q-iii普萊斯利等人的形式。斯里塔蘭et al.，1999。2002。在實驗和分析結(jié)果之間有很好的一致性。9a和B證實，用于建立hfb1和HfB2模型的程序是令人滿意的。在連接級別的混合模型斯里塔蘭Celik和驗證可以發(fā)現(xiàn)2004。作為表征的側(cè)向荷載行為的第一步，兩者混合結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行靜力彈塑性分析。圖10比較了反應(yīng)得到的兩個模型采用底部剪力由建筑物自重和頂板位移受到建筑高度即歸一，屋頂漂移或平均層間位移。增加的剛度和強(qiáng)度HfB2此圖明顯。由于增加了剛度，對HfB2基本周期為0.25 s小于獲得的hfb1見表1。從這兩個建筑的靜力彈塑性反應(yīng)的一個有趣的觀察開始響應(yīng)非線性在約3.8毫米的位移相同

26、盡管使用不同方法設(shè)計的混合式建筑。此外，選定的層間位移限值都包含在圖10中。在這一階段的測試，據(jù)報道，一些溫和的鋼筋斷裂發(fā)生在混合連接的方法，在框架的抗側(cè)力造成一些微不足道的損失，但沒有跡象表明，框架就在這個水平巷道塌陷。經(jīng)過短時間段的所有地震被認(rèn)為是造成-信息和遠(yuǎn)低于可接受的范圍內(nèi)，這兩個建筑的殘余漂移?；謴?fù)性能的混合框架系統(tǒng)被認(rèn)為是責(zé)任可能在兩幢樓最小殘余漂移。圖12顯示的是，2樓的最大加速度明顯低于可接受的所有短時間地面運(yùn)動的限制。由于增加了靈活性，hfb1建筑通常產(chǎn)生較低的樓層最大交流celerations比HfB2建筑。然而，在組合1的eq-iv水平地面運(yùn)動和組合4、引起較大的地面加

27、速度在HFB1比HfB2 EQ-I平地莫，說明建筑重新依賴輸入運(yùn)動的頻率內(nèi)容的變化。圖13比較了最大瞬態(tài)層間位移得到的兩個建筑物時受到長時間的震動im-a到IM-H代表四地震強(qiáng)度水平。正如先前看到的短時間的運(yùn)動，無論是建筑物產(chǎn)生可接受的每性能方面的層間位移到eq-iii水平運(yùn)動。在eq-iv水平運(yùn)動，瞬時在取得im-f和im-g運(yùn)動HFB1 terstory漂移分別為5.75和5.46%，分別。這些價值觀，這是顯著地大于3.8%的可接受的限度和最大幀漂移運(yùn)動觀察時間短，提高控制點對HFB1滿意的性能eq-iv水平運(yùn)動。所有eq-iv水平運(yùn)動，最大層間位移的瞬態(tài)HfB2建筑均等于或低于可接受的位

28、移限值。圖13中，分析結(jié)果也強(qiáng)調(diào)了對輸入地震頻率內(nèi)容的依賴性。例如，在eq-iv水平，以im-f產(chǎn)生最大層間位移需求的hfb1和最小的層間位移需求的反應(yīng)而在HfB2，建筑物的最大層間漂移是相似的，等于可接受的極限時，他們受到的IM-H運(yùn)動。對于建筑在eq-iv超過交流回路層間位移的限制是可能的，但這發(fā)生的力具有較大的基底剪力設(shè)計建筑HfB2的可能性相對較低。圖14顯示了所有長時間的輸入運(yùn)動的代表eq-iv級地震的EQ-I和接受能限制下的兩個建筑模型產(chǎn)生的最大地面加速度。正如先前在圖12中看到的持續(xù)時間短的鉬- tions，hfb1建筑通常產(chǎn)生較低的樓層最大加速度比建筑和既有建筑滿足HfB2設(shè)置

29、樓層加速度的驗收標(biāo)準(zhǔn)。然而，從分析得到的地面加速度通常較高，較短的持續(xù)時間運(yùn)動的限制。較低的樓層加速度得到短時間的運(yùn)動下，被認(rèn)為是由于重新了高頻旋回在他們的內(nèi)容。為了說明差異在兩反應(yīng)的建立方面，表5比較最大的塑性轉(zhuǎn)角試驗出現(xiàn)長時間地震動作用下在首層梁端以及在柱腳即在位置G圖2b確定。當(dāng)連接只有在線性響應(yīng)范圍在一個特定的位置，相應(yīng)的塑性抽動旋轉(zhuǎn)記錄為零。總體而言，最大的塑性旋轉(zhuǎn)記錄在列的基礎(chǔ)是大于那些在束端。平均獲得的值顯示不同的地震最大柱塑性旋轉(zhuǎn)，大約是15%比一樓梁發(fā)現(xiàn)平均塑性轉(zhuǎn)動結(jié)束。此外，最大的塑性轉(zhuǎn)角記錄HfB2一般低于hfb1記錄。雖然最大的塑性轉(zhuǎn)動記錄在任何位置HfB2是50100

30、%范圍的hfb1的相應(yīng)值，最大塑性轉(zhuǎn)動HfB2平均為70%的記錄在HFB1。由于減少了設(shè)計基底剪力，可以預(yù)見的是，hfb1建筑將經(jīng)歷較大的累積損傷比HfB2。措施，可以反映使用參數(shù)，如塑性旋轉(zhuǎn)在梁柱連接界面或塑料應(yīng)變在溫和的鋼筋應(yīng)包括在建筑物的性能評價。由于這方面知識的不足，尤其是對混合連接，對層間位移和地面加速度峰值主要是用來評估本文的兩預(yù)制混合框架結(jié)構(gòu)建筑物的性能。然而，累積塑性轉(zhuǎn)動，OC發(fā)生的外部框架連接在建筑物的一樓進(jìn)行兩建筑利用重新獲得的eq-iv運(yùn)動變化im-f和im-h.這些累積的旋轉(zhuǎn)，分別為2.96和0.85拉德hfb1樓和0.68和0.60拉德HfB2建筑，這證實了預(yù)期的低損

31、傷累積在HfB2預(yù)制連接。需要注意的是，該頻率的輸入運(yùn)動的顯著影響的累積塑性轉(zhuǎn)動頻率的建筑的重要內(nèi)容。對于im-f，交流-累積塑性旋轉(zhuǎn)兩樓相差超過四倍，而產(chǎn)生的COM比喻累積旋轉(zhuǎn)在建筑IM-H輸入運(yùn)動。結(jié)論本文分析了60%個尺度下的混合框架建筑的抗震性能，分析了一五層框架結(jié)構(gòu)的抗震性能。第一個建筑是使用一個直接位移為基礎(chǔ)的設(shè)計方法，而二樓是建立從一個基于力的方法，按照目前的設(shè)計實踐。設(shè)計基底剪力的第一樓是40%低于二樓這樣的橫向強(qiáng)度和剛度兩建筑物均明顯不同。然而，設(shè)計基底剪力hfb1 24%低于HfB2當(dāng)?shù)谝荒Ｊ狡陂g發(fā)現(xiàn)從動態(tài)分析模型HfB2，而不是基于代碼的估計，是用來估計設(shè)計基底剪力。以下

32、的分析建模過程的驗證，既有建筑進(jìn)行幾次短時間的地震輸入運(yùn)動與加速度、反應(yīng)譜對應(yīng)的地震強(qiáng)度四級比較長。使用分析結(jié)果，得出以下結(jié)論：（1） 這2個建筑物的抗震性能滿足：性能極限運(yùn)動在地震輸入下強(qiáng)度接近或低于設(shè)計水平地震動。因此，力為基礎(chǔ)的方法，在設(shè)計規(guī)范的單片混凝土特殊的時刻框架和普萊斯利2002描述的直接位移設(shè)計是可以接受的程序設(shè)計的原型五-層的混合框架建筑，以產(chǎn)生可接受的性能，在設(shè)計水平地震；（2） 在eq-iv，建設(shè)基于基于力的產(chǎn)生可接受的性能的方法。然而，建筑德簽署根據(jù)位移方法不滿意，因為它導(dǎo)致更高的最大瞬態(tài)層間位移比3.8%本研究認(rèn)為可接受的限制。性能的基礎(chǔ)上構(gòu)建的基于位移的設(shè)計可以通過

33、去簽約的eq-iv譜在3.8%目標(biāo)漂移的改進(jìn)；（3） 對混合連接滯回耗能和recentering能力相結(jié)合而產(chǎn)生的殘余漂移可以忽略所有的震動，從而滿足最大殘余層間位移是沒有問題的；（4） 確定為建設(shè)存在下面的所有輸入可接受范圍的最大地面加速度。根據(jù)建筑物的反應(yīng)，它似乎在本文中介紹的地面加速度的限制，為四級的地震是令人滿意的；（5） 整體的混合建筑設(shè)計的基于位移的方法經(jīng)歷了大的塑性旋轉(zhuǎn)。當(dāng)這些值在柱腳和第一層梁端進(jìn)行比較，最大的塑料旋轉(zhuǎn)實驗受到建筑設(shè)計力法平均大約是那些記錄在建筑設(shè)計基礎(chǔ)的位移法70%；（6） 短時間的地震運(yùn)動，一般產(chǎn)生的預(yù)期趨勢的建筑行為令人滿意。明顯的差異在建筑物的響應(yīng)的短期

34、和長時間的運(yùn)動，短時間運(yùn)動的人在發(fā)現(xiàn)地板加速度均比發(fā)現(xiàn)對于長時間運(yùn)動和較小的明顯；（7） 這兩eq-iv水平運(yùn)動的影響，塑性累積旋轉(zhuǎn)外部混合框架連接在一樓，有較高的hfb1比為HfB2建筑。未來的研究應(yīng)集中在量化的可接受的累積損傷參數(shù)，如塑性旋轉(zhuǎn)，使這些參數(shù)也可以被包括在基于性能的抗震評價的混合框架建筑。這是公認(rèn)的，本文的重點是建立滿意的分析模型從預(yù)制混合框架建筑；制定比較混合框架結(jié)構(gòu)響應(yīng)采用DBD和FBD法設(shè)計了一種方法和展示方法；低層為混合框架建筑設(shè)計到一個較低的基底剪力比實踐當(dāng)前代碼所需的預(yù)期業(yè)績。因此，地震地面運(yùn)動被用作主要的變量。為了推廣上面提出的結(jié)論，類似的研究，涉及變量，如建筑高

35、度和土壤類型可能是必要的。致謝所有的個人和組織，結(jié)合本文的研究報道，值得個人的感謝和應(yīng)答。作者要感謝米蘭達(dá)教授，土木與環(huán)境工程系，斯坦福大學(xué)，加利福尼亞，提供一些地面運(yùn)動數(shù)據(jù)，而其余的地面運(yùn)動數(shù)據(jù)進(jìn)行向下從太平洋地震研究中心的網(wǎng)站加載后，美國。特別要感謝的nakaki傲慢集團(tuán)，Inc.，加州nakaki蘇珊娜女士，誰提供了有價值的建議為兩混合框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計。符號注明Af=地面加速度；Ap=非結(jié)構(gòu)單元的放大系數(shù)12.50；Fp=無側(cè)混凝土強(qiáng)度；fc=后張肌腱后損失的初始應(yīng)力；fpi=后張肌腱屈服強(qiáng)度；fpy=輕度鋼筋的極限強(qiáng)度；fsu=低強(qiáng)度鋼的屈服強(qiáng)度；h=基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)頂板高度；Ip=非結(jié)構(gòu)構(gòu)件重

36、要性系數(shù)是1或1.5；Kelastic=從Pushover結(jié)果估計建筑彈性剛度；Ksecant=從可接受的漂移極限pushover結(jié)果估計建筑割線剛度；RP=非結(jié)構(gòu)單元的反應(yīng)修正系數(shù)從1到5；S=比例因子；SDS=短周期設(shè)計譜響應(yīng)；TELASTIC=建筑彈性基礎(chǔ)期；Wp=非結(jié)構(gòu)因素權(quán)重；Z=在非結(jié)構(gòu)元素附著點高度和結(jié)構(gòu)；=界面旋轉(zhuǎn)。參考文獻(xiàn)：Carr, A. J. (2003). RUAUMOKOInelastic dynamic analysis program, Univ. of Canterbury, Christchurch, New Zealand. Celik, O., and S

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