双向地震输入下配高强钢筋的框架结构非弹性地震反应

摘要

为了研究配置不同高强钢筋的混凝土框架结构的抗震性能,在3个抗震设防烈度区根据现行规范分别设计按等强代换原则配置3种不同高强钢筋的空间框架结构,利用OpenSEES软件对该结构进行了多组双向水平地震动输入下的非弹性地震反应分析;以HRB400钢筋为基础,按等面积代换原则,将8、9度区结构的柱纵筋分别替换为HRB500及HRB600钢筋,完成相应非弹性地震反应分析,考察此做法对结构屈服机制的控制效果。结果表明:在同一防烈度区,随配筋强度的增大,结构的整体和局部位移响应呈小幅增大,而杆端出铰率及转角延性需求都有所下降,结构抗震性能有所提高。8、9度区采用HRB400及HRB500钢筋的结构,在罕遇地震作用下,形成以柱铰为主或柱铰偏多的梁柱铰混合耗能机制,其地震反应相对不利;采用HRB600钢筋之后,柱铰数量明显减少,抗震性能明显改善,但其柱端最大转角及其最大延性需求仍大于梁端,未能充分发挥梁端的良好耗能作用;将柱纵筋按等面积代换原则,由HRB400钢筋替换为更高强度钢筋后,柱承载力得到实质性加强,柱铰数量显著减少,梁铰数量增加,结构形成了以梁铰为主或梁铰较多的混合耗能机构,其整体抗震性能明显提高。