非正规设计框架结构抗震加固支撑效果对比研究

王国新; 卢鹏洁

doi:10.11899/zzfy20180402

非正规设计框架结构抗震加固支撑效果对比研究

doi: 10.11899/zzfy20180402

王国新^{1, 2,},
卢鹏洁^{1, 2, ,}

1.
大连理工大学, 海岸和近海工程国家重点实验室, 辽宁大连 116024
2.
大连理工大学, 建设工程学部水利工程学院工程抗震研究所, 辽宁大连 116024

基金项目:

“十二五”国家科技支撑计划项目 2014BAL05B03

国家自然科学基金项目 51378092

国家自然科学基金项目 51578113

详细信息

作者简介:
王国新, 男, 生于1961年。教授。主要从事地震工程、防灾减灾工程及防护工程研究。E-mail:gxwang@dlut.edu.cn

通讯作者:
卢鹏洁, 女, 生于1989年。博士研究生。主要从事结构抗震研究。E-mail:lupengjie@mail.dlut.edu.cn

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出版历程
- 收稿日期: 2018-02-10
- 刊出日期: 2018-12-01

Study on Support Location for Vulnerable RC Structures

Wang Guoxin^{1, 2
,},
Lu Pengjie^{1, 2
, ,}

1.
State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China
2.
Institute of Earthquake Engineering, School of Hydraulic Engineering, Faculty of Infrastructure Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China

摘要

摘要: 近年来，随着经济、技术的进步以及抗震意识的加强，建筑结构加固也飞速发展。在地震多发的农村地区，为了提高建筑结构的抗震性能，但同时又缺乏一定的经济基础和理论知识支撑，导致很多简单粗糙的支撑建筑结构的措施出现，这些支撑方案大多缺乏科学的设计与评估。本文针对这一现象，以某典型的非正规设计的3层2跨框架结构为例，分析评价支撑边框和支撑中框对该框架结构地震作用下抗倒塌性能的影响。通过增量动力分析（IDA）计算方法，结合结构易损性方程评估结构的抗倒塌能力，计算结果表明支撑中框和支撑边框能够将非正规结构在罕遇地震作用下的倒塌概率从17.5%降至2.4%和6%。在此基础上，进一步分析了2种支撑位置对结构在3个典型地震强度作用下对结构响应的影响。结果表明，支撑框架结构中框对结构抗倒塌能力的提升和抗震性能的保证效果比支撑边框更好，在条件允许的情况下，应优先考虑支撑中框。
- 倒塌易损性 /
- 非正规设计框架结构 /
- 抗震性能 /
- 抗倒塌能力
Abstract: With the progress of economy and the strengthening of seismic consciousness, the strengthening of building structure has also developed rapidly in the past decades. However, there are many limits to improve structural seismic resistance in rural seismic regions. There are many simple and rough measures to support the building structures, in which most of them are lack of scientific design and evaluation. There exists a lot of vulnerable buildings that are potentially in dangerous condition. In this paper, we use a typical 2-span 3-storey frame structure as an example, to explore the impact of support location of a common support form on anti-collapse performance. Incremental dynamic analysis is used to organize nonlinear dynamic collapse analysis, and structural collapse fragility analysis is utilized to assess structural collapse safety. The results show that the simple support measures for vulnerable structure can reduce the collapse probability of the vulnerable building from 17.5% to 2.4% and 6%. The result shows that by exploring the structural seismic response with different frames supported, the supporting middle frame can improve the vulnerable building better than the side frame. Our results of this study can provide some suggestions for building support in seismic rural areas.
- Collapse fragility /
- Vulnerable RC structure /
- Seismic performance /
- Collapse resistance

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图 1 结构配筋示意（a）和柱网布置（b）

Figure 1. Reinforcement configurations of beams and columns (a) and layout of columns (b)

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图 2 结构支撑方式示意

Figure 2. Schematic of support form

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图 3 IDA曲线与对应的倒塌能力点

Figure 3. IDA curves and corresponding capacity points of 3 cases

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图 4 3个工况倒塌易损性曲线

Figure 4. Collapse fragility curves of 3 cases

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图 5 3种不同PGA下结构平均层间位移角

Figure 5. Average of structural seismic response under 3 different ground motion intensities

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表 1 方案设计

Table 1. Designing schemes

方案	支撑位置
方案	边框1	中框	边框2
非正规设计框架结构	无	无	无
支撑中框	无	有	无
支撑边框	有	无	无

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表 2 地震记录台站基本信息

Table 2. Basic information of the ground motion records

地震	年份	台站	M_W	V_S30/m·s^－1
帕克菲尔德	1966	Cholame - Shandon Array #12	6.19	408.93
帕克菲尔德	1966	San Luis Obispo	6.19	493.5
科林加	1983	Parkfield - Cholame 2E	6.36	522.74
科林加	1983	Parkfield - Cholame 3E	6.36	397.36
科林加	1983	Parkfield - Fault Zone 10	6.36	372.73
科林加	1983	Parkfield - Fault Zone 9	6.36	372.26
科林加	1983	Parkfield - Gold Hill 3E	6.36	450.61
科林加	1983	Parkfield - Gold Hill 4W	6.36	421.2
科林加	1983	Parkfield - Gold Hill 5W	6.36	441.37
科林加	1983	Parkfield - Stone Corral 2E	6.36	566.33
科林加	1983	Parkfield - Vineyard Cany 4W	6.36	386.19
科林加	1983	Parkfield - Vineyard Cany 6W	6.36	392.24

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参考文献(13)

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