联肢剪力墙结构基于屈服机制控制的性能设计方法的步骤如下:
(1)根据设计地震水准,选择与预定性能目标一致的预期屈服机制和目标侧移角θu。即目标位移的确定取决于性能目标,也就是指在一定地震发生时,结构期望的最大破坏程度。目标位移的选择可参考相关规范及报告中的规定[2]。假定结构的力—位移关系为理想弹塑性,并估算结构的屈服侧移角θy。
(2)用预选的目标侧移角θu减去屈服侧移角θy,可得塑性侧移角θp。
(3)根据结构质量和刚度特性计算结构的基本自振周期T。
(4)采用第(1)、(2)步中确定的参数,根据设计谱加速度值Sa,由式(7-22)可求得设计基底剪力Vy。
(5)由式(7-30)确定侧向力及其分布,并按下式计算结构底部总倾覆力矩:
(6)选择目标耦联率CR,按式(7-4)确定全部连梁承受的总剪力。
(7)当第一振型对应的基底剪力不小于77%的考虑高振型影响对应的基底剪力时,由式(7-38)计算每根连梁的剪力;再按下式计算每根连梁所需要的塑性弯矩:
Mbpi=Vbilb/2 (7-43)
(8)将各层连梁所需的塑性弯矩代入式(7-37),求出墙肢底层下端截面所需要的塑性弯矩。
(9)分别由式(7-40)、(7-41)计算边、中墙肢所需的总平衡侧向力,并按式(7-30)沿结构高度进行分配。
(10)根据作用在每层连梁端部的弯矩、剪力和侧向力Fiu,计算每层墙肢端弯矩和剪力。
(11)按式(7-44)对连梁和墙肢底层下端截面进行承载力计算,使结构的侧向强度分布符合设计楼层剪力分布;按式(7-45)对墙肢其他截面进行承载力计算[2]。
SGE+SE(KI,ζ)≤RK(7-44)
γGSGE+γEhSEh K≤R/γRE(7-45)
式中,RK为按材料强度标准值计算的承载力;R为结构构件承载力设计值;SGE为重力荷载代表值的效应;SEK为水平地震作用标准值的效应;SEh K为水平地震作用标准值的效应;γG重力荷载分项系数,一般情况应采用1.2,当重力荷载效应对构件的承载能力有利时,不应大于1.0;γEh为水平地震作用分项系数;γRE为承载力抗震调整系数;I表示设防烈度地震动或罕遇地震动,隔震结构包含水平向减震影响;ζ为考虑部分次要构件进入塑性的刚度降低或消能减震结构附加的阻尼影响。
(12)采用塑性方法设计连梁,使结构的侧向强度分布符合设计楼层剪力分布;采用弹性设计方法设计墙肢。对于FRC对角斜筋小跨高比连梁,采用第四章提出的理论模型进行计算。
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