大型火电厂主厂房纵向框架—剪力墙结构的抗震性能研究.PDF

大型火电厂主厂房纵向框架—剪力墙结构的抗震性能 研究 1 2 1 叶献国 周锡元 种迅 1合肥工业大学 230009 2 北京工业大学 100022 摘要: 在基于性能的抗震设计理论和方法的研究中，结构弹塑性地震反应分析方法和工具占 有重要地位。本文为了检验弹塑性分析程序及所选计算模型的可靠性，借助一大型火电厂主 厂房纵向框架—剪力墙结构试验模型及其结果，开展了评估研究。用 Pushover 分析方法以 及弹塑性动力分析方法对模型结构进行了理论分析计算，并与试验结果进行了较核。此外， 本文还采用作者建议的一种简化抗震性能评估方法——改进能力谱方法对模型结构和原型 结构进行了抗震性能评估，并与弹塑性时程分析结果进行了分析比较，证明了该方法的实用 性。 关键词： 基于性能的抗震设计，框架—剪力墙结构，拟动力试验，Pushover 分析，弹塑 性动力分析，能力谱方法 1. 前言 大型火电厂钢筋混凝土结构主厂房，由于高度较大，且竖向荷载较大，其抗震问题较为 突出。这类厂房的纵向结构体系，通常是在某个柱间设置贯通于厂房全高的钢筋混凝土抗震 墙板或抗震支撑，其目的是为了提高这类厂房纵向结构的抗震性能，这就形成了所谓的纵向 框架—剪力墙结构体系和纵向框架—抗震支撑体系。西北电力设计院和西安建筑科技大学对 这种体系的抗震性能进行了研究。根据实际工程资料，将某大型火电厂钢筋混凝土结构主厂 房纵向框架—剪力墙结构体系简化为一个平面框架—剪力墙结构模型，进行了拟动力试验研 究和弹塑性静力分析，并将试验结果与理论计算结果进行了比较。 在基于性能的抗震设计理论和方法的研究中，结构弹塑性地震反应分析方法和工具占有 重要地位。本文为了检验弹塑性分析程序及所选计算模型的可靠性，借助上述试验模型及其 结果，开展了评估研究，使用 Pushover 分析方法以及弹塑性动力分析方法对模型结构进行 了理论分析计算，并与试验结果进行了较核。 此外，本文还采用作者建议的一种简化的结构抗震性能评估方法——改进能力谱方法对 模型结构和原型结构进行了抗震性能评估，并与弹塑性时程分析结果进行了分析比较，证明 了该方法的实用性。 2. 模型结构理论计算与试验结果比较 2.1 试验概况[1] 为方便读者对本文研究工作及分析结果有一个全面的了解，现将西北电力设计院和西安 建筑科技大学所进行拟动力试验概况介绍如下。 2.1.1 模型简述 转载 试验研究的原型结构为一7 层7 跨的大型火电厂钢筋混凝土结构主厂房纵向框架—剪力 墙结构体系，原型结构见图 1。由于原型结构较复杂，且考虑到模型结构试验结果的代表性 以及试验过程中的可操作性与经济性等，试验模型定为三跨四层，并取原型结构与模型几何 相似比为 8：1，即缩尺比为 8。模型结构简图如图2 所示。 2.1.2 试验原理及方法 试验方法采用将多自由度体系转变为等效单自由度结构体系进行的拟动力试验方法， 9 9 . 68 8 . 14 8 . 5 1 4 . 8 5 6 . 6 8 0 . 7 0 9 . 6 2 8 . 0 1 12 12 12 12 12