浅谈一种等代框架模拟剪力墙结构建模方法.pdf

科技【设计空间】 □编辑/吴保平 浅谈一种等代框架模拟剪力墙结构建模方法 黄俊杰 （广州市城市规划勘测设计研究院， 广州 510060） 摘 要：静力弹塑性分析法可用于评估框架结构在多遇和罕遇地震作用下的抗震性能，但对于剪力墙结构有不适用性。本文探讨一种 采用等代框架模拟结构中的剪力墙建模的方法，使剪力墙结构可适用静力弹塑性分析法，对其抗震性能进行评估。 关键词：静力弹塑性；等代框架模型 1 研究背景 某框架－剪力墙结构工程因其体形特殊需对其进行静力弹 塑性分析，而静力弹塑性分析法对剪力墙元有不适用性，故分析 人员采用一种等代框架模型模拟剪力墙建模的方法，使静力弹 塑性分析法可应用于此类结构的抗震性能评估。 为方便对此等代框架模型的拟合度进行评估，本文通过 一假设的较简单的框架－剪力墙结构进行建模计算，以便于 结果数据的整理比较。该框架－剪力墙结构高5层，混凝土强 度等级C40，楼面附加均布恒荷载2kPa，均布活荷载2kPa，结 构布置如图1所示。 图2 等代框架示意图 剪力墙构件抗侧刚度公式和框架柱的抗侧刚度公式，可以推导 出等侧向刚度替换的框架柱3截面高度x的数值。 剪力墙侧向刚度估算公式为 …………（公式1） 框架柱侧向刚度估算公式为 （底层柱）或 （一般层柱） 由于 的取值与梁柱节点相连梁柱的线刚度比有关，若取 图1 结构布置平面图 刚性梁的线刚度为无穷大，则可推得 的极限为1。故框架柱 2 模型建立 的侧向刚度公式可简化为 2.1 建模思路 等代框架模型的基本思路为将剪力墙单元简化为框架柱 …………（公式2） 单元，令两者的抗侧刚度相近。此外还要考虑模型等代后整体 联立公式1和公式2，则可推得柱3的截面高度x值。 指标相近，如模型周期、重量、弹性阶段的变形等。 剪力墙单元简化为框架柱单元的示意图如下图2所示，将剪 …………（公式3） 力墙简化为3根框架柱，其中柱1的截面尺寸假定为边长等于墙 厚t的方柱，柱2的截面宽度等于墙厚t，高度为未知量x，3根柱上 公式3中会产生 0的情况，说明剪力墙等代为框架柱时 下端用刚性梁连接，使其变形协调。 不需设置柱3，此时可将柱1的截面高度设为x，重新联立公式1 《全国民用建筑工程设计技术措施•结构篇》附录E所提供 和公式2，可推得柱1的截面高度x值。 67 科技【设计空间】 □编辑/吴保平