|
基于上述公式，可方便地编制各楼层惯性矩和面积计算的程序，借此对园南住宅进行计算，可得各标准层的截面几何性质如表1所示，与文[2]、[3]中的对应结果是不同的，他们都低估了截面的惯性矩。表1园南住宅各标准层墙体截面惯性距(单位：m4)Table1.Thewalls’cross-sectioninertiaofYuanNandwellinghouse标准层号StandardfloornumberX方向墙片XdirectionwallsY方向墙片Ydirectionwalls全部墙片Totalwalls底层firstfloor1384.501081392.103692776.60148二~十八层2-18floor1368.167731442.696172810.863902.2采用层等效剪切型模型如果认为文[2]、[3]中弯曲破坏的墙片与弯剪型结构实际受力变形情况一样，也即可以利用其所统计得到的无量纲骨架曲线的话，那么实验所得是层间剪力和层间位移的关系，因此必须设法将弯剪型等效转换成剪切型(更确切地说是层间等效剪切型)。
为了使转换后的层剪切型结构尽可能反应弯剪型的结构特性，我们提出利用转换前后结构第一频率、振型相同的动力等效准则。具体步骤如下：1.用各楼层的和求柔度系数并组成柔度矩阵;2.由结构的质量和柔度矩阵、求得弯剪型结构的第一频率和第一振型;3.用结构动力特性第一频率和第一振型相等求等效的层剪切型弹性侧移刚度;4.按等效层剪切型弹性侧移刚度建立三对角的(层相对地面位移作未知量)刚度矩阵。依据这一步骤编制了相应的计算机程序，自动完成弯剪型到等效剪切型的转换。对园南住宅，由等效转换所得的层间等效弹性剪切刚度如表2所示。表2层等效剪切刚度(N/m)Table2Thefloorequivalentshearstiffness层号floornumber等效刚度equivalentstiffness层号floornumber等效刚度equivalentstiffness121022626037.4400103248551782.62549212204406644.8398112928610884.0091938804041911.87799122622210362.0955746985763521.60729132318198329.5674955845711472.58032142007284993.2225465054328462.14462151681314383.9003874462215930.11649161332858397.5901183991300927.0120217955049388.96841493596284720.8804018541624506.1575862.3极限承载力和极限位移的确定综合文[2]、[3]的恢复力模型，决定对弯剪型和剪切型模型采用以下归一化骨架曲线如图1所示。对计算程序来说将无量纲参数如图设为变量，由读入获取变量值，那么不管将来进一步研究后参数如何变，程序都不需要修改。
图1归一化的(无量纲)骨架曲线Illustration1.Frameworkcurvewithoutunits上述无量纲化骨架曲线在具体应用时必须确定两个参数：、或、弹性刚度或、弹性刚度。考虑到上述解决方案已经解决弹性刚度的计算，因此我们考虑采用后两种方案。参考砌体结构规范，对配筋砌体和无筋砌体墙体的每一墙片，其抗剪极限承载力平均值可分别用下式计算：式中：为配筋砌体墙抗剪承载力的平均值;为无筋砌体墙抗剪承载力的平均值;为墙的剪跨比，墙截面的轴向力;为灌孔砌体的抗压强度，为砌体沿梯形截面破坏的抗剪强度设计值;、钢筋抗拉强度平均值，钢筋的面积。则楼层的极限剪力可由各墙片求和得到，也即。
参照利用文献[2]中实验统计所得无量纲恢复力模型，利用层等效弹性刚度和极限剪力，简单推导即可得极限位移可按下式计算：弯曲破坏：;剪切破坏：式中为楼层的初始弹性刚度，对层剪切模型为每层的抗侧移刚度对弯剪模型为每层的等效剪切刚度。当采用、弹性刚度方案时，要由墙片来计算楼层极限位移就目前资料有一定困难。为解决非线性分析参照文献[3]，以规范规定的楼层极限位移(或极限转角)作为，例如取为H/65(H为层高)。基于上述思想，解决了前面所提出的三方面问题。这样，程序的开发就只剩下具体实现非线性地震响应分析所涉及的结构动力学知识了。
为了使计算精度更好，程序采用我们以前提出的高阶单步法[5]，为便于用户了解高阶单步法弹性段的计算精度，表3给出高阶单步法时间步长0.002s和Newmark法、步长0.001、0.00005s的位移、速度积分结果，从表可看出在相同步长条件下，高阶单 上一页 [1] [2] [3] 下一页
|
