考虑余震和耗能梁损伤的K-EBF结构抗震性能分析

摘要

针对构件失效会改变结构原有受力状态，同时建筑物可能会因余震的影响而产生严重破坏甚至倒塌的问题，研究了耗能梁构件损伤失效和余震对K形偏心支撑钢框架（K-EBF）结构抗震性能的影响。对12层和18层K-EBF结构算例以最大层间位移角为地震需求参数，峰值地震加速度（PGA）为地震动强度参数进行了增量动力分析、结构易损性分析和抗倒塌性能评估。结果表明：同时考虑余震以及耗能梁损伤失效与均不考虑相比，12层和18层结构在设防地震时的最大层间侧移角θ_max分别增大2.3%和8.4%,重度损伤失效概率分别增大0.6%和2.8%;罕遇地震时的θ_max分别增大21.0%和42.1%,重度损伤失效概率分别增大11.6%和19.4%;另外，12层和18层结构的最小抗倒塌储备系数分别下降了32.1%和31.2%;总体上，余震会加剧结构损伤累积，其对结构的影响程度会随地震动强度的变大而增加；在考虑耗能梁构件损伤失效后，结构不同极限状态下失效概率会进一步增大，造成结构的最小抗倒塌储备系数进一步下降；因此，在K-EBF结构抗震性能分析时应充分考虑余震和耗能梁损伤失效所造成的影响，以真实反映结构地震作用下的响应。将耗能梁的损伤失效和余震的影响同时纳入考虑范围可更全面地分析K-EBF结构的抗震性能，为抗震设计提供更可靠的依据。

关键词

结构设计 / 偏心支撑结构 / 主余震 / 抗倒塌性能 / 易损性分析 / 耗能梁失效

基金资助

国家自然科学基金(51208169); 河北省自然科学基金(E2021208010,E2023208069,E2023208080); 中央引导地方科技发展资金项目(236Z5408G)