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【结构设计】周期折减系数的思考

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周期折减系数的思考

结构周期减小,则地震影响系数α变大,既地震作用增大,但地震作用实际由填充墙和框架二者共同承受。试验证实,填充墙先于主体结构破坏,在整个体系中起到斜压杆的作用,引起主体结构分配的内力和理想框架有很大不同,据“施楚贤”等论文介绍,满布的框架填充墙刚度甚至是纯框架的5~10倍。所幸,墙体强度不高,先于主体破坏。下面主要就是比较两者的大小:框架填充墙里的框架所承担的内力和纯框架在放大地震作用下的内力。但前提条件缺有个缺陷,满布填充墙的框架的整体刚度是纯框架的若干倍,用一个0.7左右的周期折减系数能等代到相同的地震作用吗?

传统观点认为“放大的地震作用全部赋予框架承担,使主体结构偏于保守”。但现实却是,很难有满布的填充墙,由于填充墙的不均为分布,造成结构刚度的突变,整体体现在:有薄弱层和扭转不规则。还有重要的一点就是,有填充墙的框架分配少了地震力和没有填充墙的框架分配多了地震力。地震作用是比较典型的水平力,其它水平荷载作用下也是这个道理。

实质上,当结构填充墙未破坏时,我们设计采用的地震作用是“按无填充墙人为放大的地震作用”,承受这个地震作用的是“有填充墙框架的刚度”,这就存在个问题,地震作用大小是根据结构刚度来的,我们计算刚度和实际刚度是

否一致?至少,要分为填充墙破坏前后两种状态,三步分析。

1.破坏前,众值烈度下,含墙框架的整体刚度所受地震作用,根据某种模型得到框架分担地震作用,由内力配筋。2.破坏后,考虑残余填充墙影响,可以按现规范要求,做基本烈度下框架“弹性刚度”或“塑性刚度”下的内力和配筋。

3.按规范要求,做罕遇烈度下做不倒验算。

其中:一般建筑是,1下满足,3下不倒;要求高的建筑,要比较1和2取包络,且同时满足3。

这样基本就颠覆了现规范,但就自己的眼界看来,是比较合理的。

换个角度考虑:(众值烈度下)如果填充墙的刚度参与比较难实现,是否可以考虑在层模型里,设置一个逐层“层刚度放大系数”,让工程师根据具体墙体的分布直接针对不同层的刚度予以考虑。这样,形成总刚度模型计算的基本周期才能比较符合实际状态,避免地震作用的失真。

【结构设计】周期折减系数的思考

周期折减系数的思考结构周期减小,则地震影响系数α变大,既地震作用增大,但地震作用实际由填充墙和框架二者共同承受。试验证实,填充墙先于主体结构破坏,在整个体系中起到斜压杆的作用,引起主体结构分配的内力和理想框架有很大不同,据“施楚贤”等论文介绍,满布的框架填充墙刚度甚至是纯框架的5~10倍。所幸,墙体强度不高,先于主体破坏。下面主要就是比较两者的大小:框架填充墙里的框架所承担的内
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