钢框架-附加装配式RC/UHTCC抗侧力墙结构抗震性能及易损性分析
白亮1 周天华1 蒋路2 白旭1 王斌1
1. 长安大学,陕西西安 710061
2. 宝山钢铁股份有限公司,上海 201999
Seismic performance and vulnerability analysis of steel frame structures with fabricated RC and UHTCC lateral force resisting wall
Bai Liang1 Zhou Tianhua1 Jiang Lu2 Bai Xu1 Wang Bin1
1. Chang’an University, Xi’an 710061, China
2. Baoshan Iron and Steel Co., Ltd., Shanghai 201999, China
摘要 超高韧性水泥基材料(ultra high toughness cementitious composites, UHTCC)耐损伤能力强、裂缝控制能力好,具有超高的受压韧性及显著的受拉应变硬化特性。为提升钢框架结构的抗侧性能,分别将装配式RC、UHTCC抗侧力墙作为钢框架结构的抗侧力构件,进行足尺钢框架(STF)、钢框架-附加装配式RC抗侧力墙(SRCW)和钢框架-附加装配式UHTCC抗侧力墙(SHTCW)试件低周往复加载试验,对上述试件破坏模式、滞回性能、刚度、承载力、变形能力、应变及耗能性能等进行研究。试验表明,试件SHTCW、SRCW的峰值承载力相比于试件STF分别提高了25%和13%,抗侧力墙材料抗压强度值相近的情况下,试件SHTCW的峰值承载力较试件SRCW提高15%。相同加载位移角下,试件SHTCW的抗侧刚度及等效黏滞阻尼系数高于试件SRCW和STF,相比于RC抗侧力墙,UHTCC抗侧力墙具有更优异的抗侧性能及耗能能力,其与钢框架的变形协调能力更好。在试验研究基础上,采用OpenSees有限元程序,分别对STF、SRCW结构与SHTCW结构进行增量动力分析,相比于STF结构,SHTCW、SRCW结构各个性能水准的失效概率明显降低,倒塌储备系数分别提高了1.42和1.18倍,通过附加装配式UHTCC抗侧力墙,能够减轻地震荷载作用下钢框架结构的动力响应,有效提升钢框架结构抗震性能。
关键词 :
钢框架 ,
超高韧性水泥基材料 ,
装配式抗侧力墙 ,
抗震性能 ,
增量动力分析
Key words :
steel frame
UHTCC
fabricated lateral resistance wall
seismic performance
incremental dynamic analysis
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