基于自复位支撑的RC掉层框架结构残余变形控制

摘要

掉层框架结构由于底部竖向构件不等高接地约束，在地震作用下上接地端构件破损严重，震后修复困难。为研究钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)掉层框架结构震后残余变形及控制，按现行规范设计6个不同形式的RC掉层框架结构算例，采用OpenSees建立有限元模型并验证其有效性的基础上，进行非线性动力时程分析，考察了掉层框架结构在不同强度地震作用下的残余变形规律，对布置自复位防屈曲支撑(self-centering buckling-restrained brace, SCBRB)的掉层框架结构的震后残余变形和自复位性能进行了研究。研究结果表明，掉层结构的残余层间位移角和最大层间位移角有着相同的分布规律；为达到较好地控制残余变形效果，SCBRB可同时在掉层侧和上接地侧对称布置；增大SCBRB预应力筋的预张力有利于降低掉层结构的梁柱损伤程度，但不宜过大，建议自复位比取1.2左右；合理设置SCBRB能显著提升结构抗震性能，相较于无控结构，SCBRB-掉层结构的最大层间位移角和残余层间位移角减小幅度分别在38%～48%与88%～95%。

关键词

掉层框架结构 / 残余变形 / 自复位防屈曲支撑 / 抗震性能