混凝土小型空心砌块结构基于性能的目标位移确定方法

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发布时间：2022-06-23

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[提要] 基于性能/位移的混凝土小型空心砌块结构抗震设计需要确定不同性能水平下的目标位移。改进了
混凝土小砌块结构的非线性计算方法,用等效框架模拟混凝土小砌块结构,适用于对混凝土小砌块结构的抗
震性能进行评估。根据 Chopna对能力谱方法所做的改进,给出了混凝土小砌块结构目标位移的确定方法。对
某6层混凝土小砌块结构的分析结果表明，改进的能力谱方法可以得到和动力非线性分析方法比较接近的分
析结果，为确定混凝土小砌块结构在不同性能水准下的目标位移提供了一种简便实用的分析方法。
[关键词] 混凝土小型空心砌块结构基于性能目标位移
Performance-based Approach for Determining Target Displacement of Concrete Small-sized Hollow Block Masonry/
Chang Zhaozhong' ,Zhou Xiyuan12,Wang Youwei',Cui Jianyou（1 China Academy of Building Research，Beijing 100013，
China；2 College of Civil Engineering, Beijing University of Technology，Beijing 100022,China)
Abstract:The accurate detennination of target displacement is demanded for performance/displaoement based scismi
concrete small-sized hollow hlock masonry at different performance levels. A method for nonlinear analysis of concrete small-
sized hollow block masonry is developed.This method is based on an equivalent frame simulation of concrete small
Hock masonry and suitahle for seismic assessment of comcrete smull-sized hollow hlock musonry. Bmsed on the improved
capacity spectrum method by Chopra,a method for detemining target displacement of concrete small-sized hollow block
masonry is presemted . From the analytical results of a 6 storey concrete small-sized hollow block musonry build
gives a good agreement with the results from dynamic nonlinear procedure, 80 it provides a simplified practical method for the
determination of target displacement of concrete small-sized hollow block masonry at differenl performance level
method is applicable to seismie design code.
Keywordsiconcrete small-sized hollow block masonry；perfomance-based；target displacement
引言
块,可以比较方便地应用于混凝土小砌块结构的弹塑
我国的混凝土小砌块结构发展很快,其中多层砌
性地震反应分析。该模型曾应用于一个三层混凝土砌
体占有很大比重。对于这一类型结构,现行的抗震规
块砌体结构振动台试验的弹塑性地震反应分析,分析
范在小震作用时按承载力的要求对结构进行计算分
结果与试验结果接近，取得了较好的模拟效果。
析,在罕遇地震作用下的位移延性需求则通过构造措
1.2 计算模型
施来保证。从基于性能/位移的抗震设计角度来看,需
在砌体结构中,由于洞口的存在,可以将砌体分为
要确定混凝土小砌块结构在不同设防水准下的位移需
墙肢和窗裙梁，从而可将小砌块结构离散为由梁-柱单
求(目标位移)。提出了混凝土小砌块结构的三维非线
元和节点单元组成的等效框架模型。用OpenSecs中基
性计算模型,给出了混凝土小砌块墙片归一化的骨架
于力的非线性梁-柱单元模拟未开洞墙体、墙肢和窗裙
曲线和恢复力模型，应用一种改进的能力谱方法来确
梁,用刚性连接单元模拟节点区域。
定混凝土小砌块结构在不同性能水准下的目标位移。
为了得到合理的分析结果,需要对结构进行合理
通过对一工程算例的分析,对静力非线性和动力非线
的简化。对于墙肢,根据破坏机理选择分析模型。多
性两种方法的分析结果进行了对比。
层小砌块结构的墙肢高宽比一般比较小,而且基本上
结构分析模型
不配水平钢筋，因此假定窗间墙为剪切破坏比较合理，
1
可以用剪切铰来模拟。剪切铰的恢复力模型采用考虑
1.1 计算程序
强度和刚度退化及捏拢效应的三折线模型,根据文[2]
以Berkeley加州大学的太平洋地震研究中心开发
的 OpenSees切为平台,编制了针对 OpenSees 的有限元
* 城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室开放基金项目；
前、后处理系统,编制了混凝土砌块结构的专用处理模
北京市重点实验室开放基金项目。