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如表5所示,LNA和SNA都设计使用SN钢,但是设计中采用了不同的跨度5.4米和4.8米。每种试样的滞后曲线在图5(a)和(g)中显示,吸收能量值得改变在图14中显示。随着跨度的增长,吸收能量值有增长趋势,因为变形的产生于跨度的成都成比例。 4.2 H横截面的不同
3种试样(LNA,LNB和LNC)设计使用相同的钢种和跨度,但是有着不同的H横截面,这导致梁的不同的全塑性力矩能力。如表6显示,LNA,LNB和LNC设计使用SN钢和5.4米跨度。但是,梁的全塑性力矩能力不同。这些试验试样的滞后曲线在图5(a),(d)和(f)中显示,能量吸收值的改变在图15中显示。当梁的全塑性力矩能力增加,能量吸收值趋于降低,因为增加全塑性力矩引起梁屈服机构向柱屈服机构的转变。
图15. LNA,LNB和LNC能量吸收值的改变
图16. 分析用模型A和模型B的主视图
5 钢抗力矩框架建筑抗震性能评估
5.1. 钢抗力矩框架建筑的详情
图16显示一个用来分析的真实建筑的简化主视图。模型A和模型B分别为在x方向有
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4-bay,y方向有3-bay的6层和10层建筑,建筑的主视图的尺寸为x方向25.5米,y方向10.5米。假设建筑第一层高4.0米,其它楼层3.6米高。6层和10层的高度分别为22米和36.4米。假设建筑坐落在汉城。待分析建筑的框架为钢抗力矩框架。设计采用的反应调整系数为6。采用韩国建筑规范(AIK,2005)估算地震载荷,这和国际建筑规范(ICC,2000)相似。设计的不同在表7中显示。6层和10层选择的成员在表8和9中分别显示。
为了分析梁破坏机构和柱破坏机构之间的不同表现,通过增加梁屈服强度的10%和15%到柱上确定基本模型A1和B1。基本模型A1和B1是基于强柱弱梁概念的梁破坏机构。为了理解有比预期更高的梁强度造成的影响,柱的屈服强度被认为是一个常量,而梁的屈服强度被有意地从基本模型A1和B1加以提高。一个钢抗力矩框架,图16中的建筑主视图中带点线部分所显示的。被用来做分析。梁柱的屈服强度在表10中显示
5.2 非线性静态分析的结果
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5.2.1. 载荷-位移曲线
分析中动载荷和静载荷都被考虑作为初始载荷。采用Drain-2DX(Prakash et al.,1993)进行pushover分析。Drain-2DX中的弹簧元被用来模拟抗力矩框架(Foutch and Shi,1998;Gross,1998;Nakashima and Minami,2000;FEMA 355C,2000)。如图17和18所示,6层和10层模型载荷-位移关系曲线通过采用位移控制有p三角效应的pushover分析来建立。发现因为有相同的杨氏模量,建筑弹性区域内的性能是相似的,但是建筑的最大强度不同,因为材料强度的不同。如果倒塌点被认为是一个结构屈服后最大强度之下20%,梁破坏机构模型(A1和B1)在到达倒塌点之前有最好的变形能力。很明显建筑的变形能力在建筑变为柱破坏机构后大幅降低。 5.2.2. 塑性铰的分布
图19和20,显示pushover分析最后阶段塑性铰的分布。塑性铰被认为是圆形,而圆形的大小显示塑性的级别。如图所示,当柱塑性铰增加,梁破坏机构变为柱破坏机构。每个试验模型塑性铰数目的变化显示在图21中。在6层和10层建筑中,当梁屈服强度增加,塑性铰分布的楼层以及塑性铰的总数降低,但是柱塑性铰数目增长。在10层建筑中,梁破坏机构模型(B1)中塑性铰的数目是67,对于B2,B3和B4塑性铰的数目是58到59.但是,对于B2,B3和B4,梁塑性铰占总塑性铰数目的比率分别为27.6,33.9和37.3%。这表明柱破坏机构的不稳定表现以及总能量吸收能力的降低。
图17. 模型A载荷-位移曲线(6层)
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图18. 模型B载荷-位移曲线(10层)
图19. 6层模型中塑性铰的分布
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