摘要
我国位于亚欧地震带与太平洋地震带两大地震带之间,地震频发,人民生命财产受到了极大的威胁。随着经济与社会的发展,抗震设计理论也得到了迅速的发展,人们已经不仅仅满足抗震安全性的抗震设计理论了,追求满足基于性能设计的抗震功能性。在2021年,我国发布了第一部建筑抗震韧性评估标准—《建筑抗震韧性评价标准》(GB/T38591-2020)。 填充墙是RC框架结构最重要的一类非结构构件,其工程造价以及在地震作用下的损伤程度是所有非结构构件中最大之一。但国内外在对结构进行动力时程分析求解工程需求参数时,仅仅将填充墙折减成梁的自重,保持结构的质量一致性,却忽略刚度的影响。并且随着社会经济的发展,在工程应用时,为了减小填充墙的破坏程度,柔性连接填充墙应用越来越广泛。因此,为了研究填充墙连接方式对于RC框架结构的建筑抗震韧性的影响,本文分别对空框架、刚性连接填充墙框架以及柔性连接填充墙框架进行在设防地震和罕遇地震作用下的建筑抗震韧性评估。 在对结构进行建筑抗震韧性评估时,首先要得到结构在设防地震作用下和罕遇地震作用下的工程需求参数。因此,本文基于哈尔滨的场地条件以及设防烈度要求,在PKPM中设立了一栋典型的RC框架结构—中学教学楼。然后选取该结构的一榀框架,在ABAQUS分别建立不考虑填充墙的空框架—结构A、刚性连接填充墙框架—结构B以及柔性连接填充墙框架—结构C。在PEER中基于反应谱的选波方法选取了50条地震波,在经过二次选波最后选取了8条天然地震动以及3条人工地震动,将筛选出的地震动导入ABAQUS中求解结构反应,得到三个框架结构的工程需求参数。结果表现,刚性连接填充墙能够显著降低结构反应,尤其是能够减小结构的层间位移角,柔性连接对于结构反应影响较小。 最后对结构进行建筑抗震韧性评估,定义建筑结构的人员信息模型以及建筑信息模型。通过对结构人员信息模型和建筑信息模型的定义,才能够判断出该结构构件与非结构构件在地震作用下的损伤情况,计算出结构的修复时间、修复费用以及人员伤亡。结果表明,刚性连接与柔性连接均能够降低结构的修复时间与修复费用,减小人员伤亡,提升结构的建筑抗震韧性。但是,两者之间提升建筑抗震韧性的方式不同,刚性连接主要通过降低结构层间位移角,减小位移敏感型构件的损伤来提升结构的建筑抗震韧性,而柔性连接主要通过降低填充墙的损伤来提升结构的建筑抗震韧性。