竖向承重与水平抗侧相分离的组合结构体系在地震作用下的受力机理分析

为提升装配式建筑的抗震性能、提高其标准化程度,提出了竖向承重与水平抗侧相分离的组合结构体系(以下简称"可分体系"),以某六层办公楼工程为实例设计了可分体系的结构方案,并对其在地震作用下的受力机理与传统刚接组合框架结构体系(以下简称"传统体系")进行了对比研究.利用有限元软件Midas Gen进行反应谱法设计,在此基础上采用自主开发的COMPONA-FIBER纤维模型非线性有限元程序进行弹塑性时程分析,针对可分体系与传统体系的自振特性、弹塑性时程响应、结构整体破坏模式和关键构件受力特征等进行对比分析.结果表明:可分体系在水平地震作用下呈现与传统体系完全不同的变形模式、受力特征和破坏模式;在水平地震作用下,可分体系的变形模式以弯曲变形为主,顶层层间位移角最大;在可分体系中框架梁均为简支,仅承受竖向荷载,内力基本不随地震动变化,可以实现标准化设计制作,剪力墙和柱底部受力最大,其中剪力墙承担了大部分基底剪力,相比传统体系,剪力墙的设置会放大可分体系的基底剪力;罕遇地震作用下可分体系的破坏主要集中于剪力墙,为弯曲破坏模式,其底部损伤最大.