1.框架結(jié)構(gòu)體系:通過合理設(shè)計(jì),可以把框架結(jié)構(gòu)做成延性框架。延性框架在大震作用下,通過先出現(xiàn)梁鉸、后出現(xiàn)柱鉸這樣一種耗能機(jī)構(gòu)耗散大量的地震能量,結(jié)構(gòu)能夠承受一定的側(cè)向變形。所以純框架結(jié)構(gòu)是一種抗震性能很好的結(jié)構(gòu)。但是我們同時(shí)也看到由于純框架的抗側(cè)剛度較小,造成的側(cè)移值比較大,因此建造高度不宜太高。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件比如填充墻在地震作用下,也可能出現(xiàn)裂縫和破壞。框架和填充墻之間的硬性聯(lián)結(jié)造成的剛度增大效應(yīng)也可能造成設(shè)計(jì)上未考慮到的增大的側(cè)向力。倘若是半高的填充墻,還會(huì)導(dǎo)致形成短柱,剛度增大,承受很大的剪力,造成柱子的剪切破壞。
2. 剪力墻結(jié)構(gòu)體系:剪力墻結(jié)構(gòu)加固的承載力及剛度都很大,側(cè)移變形小,因此它的使用范圍可以比純框架結(jié)構(gòu)更高。適用于框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的非線形抗震性能的原理總體上也可以用于剪力墻,也可以把剪力墻設(shè)計(jì)成為延性剪力墻,也可以以穩(wěn)定的方式來耗散地震能量。但是,剪力墻中不論是墻肢還是連梁,它的截面的特點(diǎn)是短而高,這類構(gòu)件對(duì)剪切變形相當(dāng)敏感,容易出現(xiàn)裂縫,容易出現(xiàn)脆性的剪切破壞。因此需進(jìn)行精心合理的設(shè)計(jì),才能夠使剪力墻具有良好的抗震性能和良好的延性能力。剪力墻的破壞形態(tài)與其剪跨比有很大關(guān)系,對(duì)剪跨比很小的矮墻,以剪切破壞形態(tài)為主,塑性變形能力很差,所以在抗震結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免采用矮墻。對(duì)于懸臂墻的能量耗散,主要是通過墻底出鉸來進(jìn)行的。而對(duì)于聯(lián)肢墻,經(jīng)過合理地設(shè)計(jì)開洞位置,使它的能量耗散機(jī)理與具有強(qiáng)柱弱梁的梁鉸機(jī)構(gòu)相似,形成強(qiáng)墻弱梁,即連梁梁端出鉸,墻底出鉸,而墻體的其它地方,均不出現(xiàn)塑性鉸。否則,倘若連梁強(qiáng)于墻肢,則會(huì)出現(xiàn)與柱鉸機(jī)構(gòu)一樣的層變形機(jī)構(gòu)。對(duì)于較長(zhǎng)的懸臂墻,通常通過人為開洞使之變成聯(lián)肢墻,因?yàn)閼冶蹓ψ鳛殪o定結(jié)構(gòu),一旦有一個(gè)截面破壞失效,就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效和倒塌,而聯(lián)肢墻則可設(shè)計(jì)成強(qiáng)墻弱梁,出鉸數(shù)目較多,耗能較大。同框架設(shè)計(jì)的強(qiáng)剪弱彎一樣,連梁及墻肢也需要通過“強(qiáng)剪弱彎”來提高其抗剪承載能力,推遲剪切破壞,從而改善其延性。但是受其自身截面特點(diǎn)的影響,構(gòu)件仍不能保證不發(fā)生剪切破壞,特別是連梁,一般情況下的普通配筋連梁很難實(shí)現(xiàn)高延性,設(shè)計(jì)時(shí),必須專門采取措施改變其性能。
3.框架與剪力墻結(jié)構(gòu)體系:是把框架和剪力墻結(jié)合在一起共同抵抗豎向和水平荷載的一種體系,它利用剪力墻的高抗側(cè)力剛度和承載力,彌補(bǔ)框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度差,變形較大的弱點(diǎn)。由于剪力墻與框架協(xié)同工作,改善了純框架和純剪力墻的變形性能,總變形減小,層間變形減小,而且上下趨于均勻,框架上下各層柱的受力也比較均勻。另外,在地震作用下,剪力墻承擔(dān)了大部分剪力,框架只承擔(dān)很小的一部分剪力,通常都是剪力墻先屈服,剪力墻屈服后將產(chǎn)生內(nèi)力重分配,框架分配的剪力將會(huì)增大,如果地震作用繼續(xù)增大,框架結(jié)構(gòu)也會(huì)屈服,使之形成曲線分布吻合最好。
與常規(guī)結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析方法相比,考慮土2結(jié)構(gòu)相互作用的結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析方法有其特殊性,結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析中的側(cè)向力分布模式、目標(biāo)位移的確定方法需重新確定。 對(duì)比較規(guī)則的高層框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行考慮土2結(jié)構(gòu)相互作用非線性抗震分析,既可以采用非線性地震反應(yīng)時(shí)程分析法,也可以采用靜力彈塑性分析方法,兩種方法都能對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能評(píng)估。 對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行考慮土2結(jié)構(gòu)相互作用靜力彈塑性分析時(shí),考慮到高階振型影響,側(cè)向力分布模式最好選用曲線分布模式。