框架-带耗能器混合配筋剪力墙全寿命周期抗震韧性评估

摘要

在近海环境下，在役钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)结构由于氯离子的侵蚀作用，致使钢筋锈蚀，进而其抗震韧性会随着服役时间延长而逐渐降低。在此背景下，为研究可更换摩擦耗能器与纤维增强复合材料(fiber-reinforced polymer, FRP)筋对RC框架-剪力墙结构全寿命周期抗震韧性的影响，该文以普通RC框架-剪力墙(RC-frame shear wall, RCF-SW)结构与RC框架-带可更换摩擦耗能器的FRP混合配筋剪力墙(RC frame-FRP hybrid reinforced shear wall structures with replaceable friction dampers, RCF-FRSW-FD)结构作为研究对象，基于增量动力时程分析方法，讨论了2种结构在服役0、35、55 a时的地震响应。同时，依据FEMA P-58理论框架，对2种结构震后韧性指标(修复成本、修复时间和人员伤亡)进行了系统分析。研究结果表明：随着服役时间增加，结构损伤程度和修复成本明显上升，修复时间延长，整体韧性下降，且地震动强度越大，锈蚀对结构劣化影响越显著；与RCF-SW结构相比，剪力墙采用可更换摩擦耗能器与FRP筋结合的方案能显著降低框架-剪力墙结构地震响应和破坏概率，有效增强结构全寿命周期的抗震韧性。

关键词

抗震韧性评估 / RC框架-剪力墙结构 / FRP混合配筋 / 摩擦耗能器 / 锈蚀 / 全寿命 / FEMA P-58