木質(zhì)剪力墻動(dòng)態(tài)與靜態(tài)的比較

1、 木質(zhì)剪力墻動(dòng)態(tài)與靜態(tài)的比較erol karacabeyli,j. daniel dolan,asce的成員,ario ceccotti,和 chun n 作者通過(guò)評(píng)估木框架被釘牢的剪力墻性能做了可貴的貢獻(xiàn)，采用被扭轉(zhuǎn)的循環(huán)荷載載的使用順序分階段位移的做法(spd)。該論者希望作者重新考慮他們的結(jié)論：根據(jù)最近開(kāi)發(fā)的信息，實(shí)際負(fù)荷因素一剪力墻結(jié)構(gòu)在地震作用下將明顯低于預(yù)期。結(jié)論有直接對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的抗震設(shè)計(jì)。作者發(fā)現(xiàn)，剪力墻承受spd時(shí)在第四個(gè)周期能顯著降低延性和極限載荷。 根據(jù)這些研究結(jié)果,作者支持減少25%的臨時(shí)允許剪負(fù)荷根據(jù)洛杉磯市建議的北嶺地震。論者不同意這個(gè)結(jié)論 ，因?yàn)槟究蚣艿淖畲筘?fù)載容

2、量釘牢了，剪墻壁在地震荷載作用下是，在最壞情況下，相似的 對(duì)在一級(jí)循環(huán)得到的最大負(fù)載，不是第四個(gè)周期(karacabeyli和ceccotti 1998年)。 spd 不是一次地震模擬測(cè)試，由于它包含比地震需要的更多載重量的周期( 包括北嶺地震 )。spd程序要求做更多的工作，從一堵墻開(kāi)始，結(jié)果在搖表測(cè)試模式中測(cè)不到釘子斷裂(dolan 1989年)，或在以前的地震，就如同作者報(bào)告：“這種疲勞失敗是不符合震后檢查的”。因此，新近的科學(xué)證據(jù)不支持隱含的假設(shè)，按照spd墻上的地震反映會(huì)體現(xiàn)在第四個(gè)周期上。它是可取的速度，能源需求，而失敗循環(huán)測(cè)試中獲得的模式是類(lèi)似的就像地震要求的那樣。按照一個(gè)國(guó)際循

3、環(huán)位移的時(shí)間表，這可能滿(mǎn)足預(yù)期要求（iso 1998）。雖然用spd測(cè)的速度圍繞最終負(fù)荷水平取得的合理結(jié)果接近那些對(duì)選定的地震預(yù)測(cè)，但就平均而言，spd程序的需求能源是典型的地震的三倍。這也許解釋了在spd程序下為什么主要失效模式是在框架和覆面板之間的剪切面上。而在北嶺地震和搖表測(cè)試中占主導(dǎo)地位的故障模式是釘撤回或釘拖出。karacabeyli 和 ceccotti關(guān)于使用各種地震記錄的 4.9 由 2.4 米 （16 英尺長(zhǎng)和 8 英尺高） 剪力墻 （1998） 進(jìn)行擬動(dòng)力試驗(yàn)。他們發(fā)現(xiàn)，最終擬動(dòng)力試驗(yàn)負(fù)荷始終等于或超過(guò)靜態(tài)和第一周期測(cè)試結(jié)果，顯著大于極限荷載 第四個(gè)周期的測(cè)試結(jié)果（一個(gè)典型

4、的例子是在圖9所示）。主要故障模式是釘撤回或釘拖出,符合過(guò)去地震和搖表測(cè)試中的觀察。在水平位移5 厘米 （2 英寸） 的負(fù)荷能力的水平擬動(dòng)力試驗(yàn)中的墻基于 spd在 第四周期都超過(guò)兩次負(fù)荷能力的延性可能遠(yuǎn)低于地震墻上的延性。這些研究結(jié)果表明，基于第一個(gè)單調(diào)的曲線設(shè)計(jì)釘?shù)募袅Φ卣鸷奢d的能力可以是安全的，沒(méi)有必要減少剪墻的能力。在其1998年7月的會(huì)議上，建筑物的抗震安全委員會(huì)小組委員會(huì)（ts7）的技術(shù)成員根據(jù)最近的研究結(jié)果獲得的超過(guò)50木框架剪力墻能力取消他們暫時(shí)10的減少。d. w. dinehart 和asce的準(zhǔn)成員h. w. shenton iii, 作著要感謝他們有關(guān)的測(cè)試程序和減少

5、在木框架剪力墻結(jié)構(gòu)允許剪切荷載的獨(dú)到的見(jiàn)解。而木結(jié)構(gòu)在過(guò)去的地震中的對(duì)于保護(hù)生命安全和減少倒塌普遍表現(xiàn)良好，由于繼發(fā)性損害產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失卻是巨大的。作者認(rèn)為，這損害與相關(guān)聯(lián)的二次損失，主要是由于在墻壁和其它連接處由于持續(xù)循環(huán)的破壞導(dǎo)致性能的退化。負(fù)載退化為木材的抗震設(shè)計(jì)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)尚未充分解決發(fā)展中的效應(yīng)，這種效應(yīng)不能在靜態(tài)的單調(diào)試驗(yàn)中測(cè)量。作者、 論者，和其他測(cè)試清楚顯示，墻壁會(huì)降低與繼續(xù)循環(huán)在相同的位移振幅的木框架剪強(qiáng)度和能量耗散能力。地震期間剛度減少將導(dǎo)致在基本周期的增加，這對(duì)于大多數(shù)木框架結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致譜加速度的增長(zhǎng)。力的增加和減少能量耗散將在墻壁和其他組件上產(chǎn)生更大的力量和變形，

6、造成進(jìn)一步損害。退化還導(dǎo)致相鄰的負(fù)載組件必須進(jìn)行更大的負(fù)載，因此有可能被重載。此負(fù)載的其他組件的脫落的效果在位移測(cè)量控制循環(huán)測(cè)試或單剪力墻振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)中不能評(píng)估。作者強(qiáng)調(diào)最大負(fù)載能力減少來(lái)自第一和第二個(gè)周期之間。第一和第四周期的 spd 比較結(jié)果強(qiáng)度 （超過(guò) 20%） 中顯示的嚴(yán)重退化。然而，此退化的最大部分發(fā)生第一和第二個(gè)周期 （10%以上） 之間。最近的測(cè)試結(jié)果 （1998 年羅斯） 建議從第一到第二個(gè)周期出現(xiàn)的減少即使有較少數(shù)量的周期的測(cè)試程序。事實(shí)上，圖 9 清楚顯示在第二次偏移中顯著減少大約 250 毫米的位移。作者認(rèn)為退化是沒(méi)有很多的測(cè)試過(guò)程中的能源輸入的功能，而是偏移一個(gè)給定的位移

7、水平。論述中的結(jié)果清楚地表明，在一個(gè)給定的位移的第一次偏移中擬動(dòng)力試驗(yàn)過(guò)程產(chǎn)生最大負(fù)荷，這就是等于或大于測(cè)量靜態(tài)單調(diào)測(cè)試中的最大負(fù)載。然而，由于周期性事件的性質(zhì)基于靜態(tài)測(cè)試結(jié)果的剪力墻允許承載忽略退化的剛度或負(fù)載能力在地震期間，這最終會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性能。僅僅幾年前至少兩個(gè)論者 (1996 年 ceccotti 和 karacabeyli）有相同意見(jiàn)，那時(shí)在討論他們的木框架墻體的測(cè)試結(jié)果：較大的位移，峰值負(fù)載，第二次和第三個(gè)周期是大大低于第一個(gè)周期。這表明，基于匝道測(cè)試結(jié)果的值應(yīng)使用安全的設(shè)計(jì)因素，因?yàn)檫@是在自然界的循環(huán)負(fù)載的強(qiáng)度退化。因此，作家的支持，在此期間，對(duì)洛杉磯市允許剪切載荷的25減

8、少，鼓勵(lì)考慮的木框架剪力墻的允許荷載的重新評(píng)價(jià)，以合理的方式在循環(huán)荷載作用下發(fā)生的退化。負(fù)載退化的影響就像國(guó)家規(guī)范一樣重要。圖 9。由 karacabeyli 和 ceccotti （1998 年） 得到的典型測(cè)試結(jié)果混凝土剪力墻的周期公式 m. d. trifunac 論文根據(jù)建筑物的測(cè)量期間提出的回歸方程，提出相應(yīng)的規(guī)范公式是不足的。作者的結(jié)論指出替代的規(guī)范公式和atc3-06公式低估了建設(shè)周期，高估的抗震系數(shù)。通過(guò)巧妙的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)規(guī)范演變復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)，但必須立足于深厚的物理洞察力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚?，并且必須遵循工程合理性原則的約束。發(fā)現(xiàn)的物理本質(zhì)問(wèn)題的過(guò)程將使用適當(dāng)?shù)?（開(kāi)機(jī)自檢事實(shí)上) 簡(jiǎn)化創(chuàng)建

9、標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償效果，平衡冷凝、同時(shí)消除列入不相關(guān)的關(guān)鍵因素。一般情況下，不可能有相反的過(guò)程。雖然用于縮放抗震設(shè)計(jì)荷載只是簡(jiǎn)單的因素，這并不意味著，土壤結(jié)構(gòu)建筑物“自然”期間發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)公式中的相互作用可以忽略不計(jì)。使用數(shù)量有限的數(shù)據(jù)點(diǎn)，擬合單獨(dú)誤差估計(jì)的基礎(chǔ)上，很難認(rèn)為一個(gè)簡(jiǎn)化方程是比另一種更好，或者說(shuō)當(dāng)前的規(guī)范方程嚴(yán)重不足。事實(shí)上，所涉及的差異可能相當(dāng)于或小于已忽略因素的影響。既不是這個(gè)文件，也不是根據(jù)它的報(bào)告可以定義何謂“基本周期”或“建設(shè)周期”t，在一些討論中，從力學(xué)方程的性質(zhì)來(lái)看， t 表示固定基地建設(shè)模型的振動(dòng)的第一個(gè)模式的周期。另一方面，用于計(jì)算測(cè)量時(shí)期的程序建議 t 代表土壤結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的明

10、顯周期，其中，如果把它作為一個(gè)剛體移動(dòng)靈活的土壤，t1是基本固定基地建設(shè)期間，tr和th是同一棟樓的搖擺和水平的平移周期。如果作者證明這點(diǎn)，它將是有用的。從現(xiàn)有的強(qiáng)震記錄確定固定基地建設(shè)模式的周期是非常困難的，無(wú)法通過(guò)簡(jiǎn)單的遞歸函數(shù)或由作者引用的識(shí)別方法確定。這是因?yàn)榇蟛糠纸ㄖ](méi)有足夠數(shù)目分布的記錄儀表內(nèi)允許建筑平移和搖擺的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng) （盧科等人，1987年）。土壤和建筑物有關(guān)時(shí)間的非線性問(wèn)題進(jìn)一步復(fù)雜化。在強(qiáng)烈的地震下，取決于激發(fā)級(jí)別的土-結(jié)構(gòu)體系明顯周期可延長(zhǎng)的因素，可以是最大的是兩個(gè)或更多 （udwadia 和 trifunac 1974）。簡(jiǎn)單的傳遞函數(shù)方法只提供一個(gè)平均估計(jì)系統(tǒng)周期t

11、。作者承認(rèn)這個(gè)通過(guò)討論ug0 0.15g和ug0 0.15克的數(shù)據(jù)點(diǎn)，但他們沒(méi)有解釋為什么固定基地周期應(yīng)評(píng)估測(cè)量估計(jì)t（通過(guò)回歸），以及為什么使用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)規(guī)范的表明了這一點(diǎn)。地震系數(shù)c（t）是類(lèi)似于在塑造一個(gè)系數(shù)平滑的反應(yīng)譜。固定的反應(yīng)譜形狀 c(t) 認(rèn)為只有土場(chǎng)地條件影響光譜形狀變化，并忽略對(duì)地震震級(jí)、 震源距離、深度和地質(zhì)站點(diǎn)條件的變化（trifunac 1990a）。它也忽略了區(qū)域的光譜變化形狀，可以通過(guò)統(tǒng)一的危險(xiǎn)頻譜（trifunac 1990b）描述。圖 7 顯示了 c(t) 的形狀改變?nèi)绾螌?duì)幅度m產(chǎn)生影響，m = 4、 5、 6 、 7。（在圖中，行 ab 概述了七層樓更高層次

12、振動(dòng)的變化的明顯系統(tǒng)周期t平均變化趨勢(shì)。陰影區(qū)表明這些變化，這些變化在升序和降序的反應(yīng)應(yīng)振幅的路徑的范圍。n表明在1994年北嶺地震晃動(dòng)v2sd和t最強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。）它顯示了偽加速度譜形（psa = v2sd，其中v = 2r / t是圓頻率和sd是光譜位移），類(lèi)似c（t）。這些偽相對(duì)速度譜（psv = vsd）有如下評(píng)價(jià)。psv譜使用回歸模型（trifunac1995）進(jìn)行評(píng)估，然后歸到具有相同的峰值頻譜幅度。然后 psa 譜了評(píng)價(jià)從歸一化 psv 譜乘法的 v。在圖 7 中，t 是以秒為單位，而歸一化的 psa 有任意的規(guī)模。圖7還顯示例如土壤明顯（“計(jì)量”）周期七層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)體系不同

13、層次的激發(fā)改變（見(jiàn)弧ab）。實(shí)際路徑 ab 是既不單調(diào)，也不是唯一的，而是根據(jù)以前和當(dāng)前的建筑中應(yīng)變振幅的變化同一建筑它將將產(chǎn)生的變化。陰影區(qū)表示可能變化的范圍。由于 1994年北嶺地震搖晃，此路徑在中央的圣費(fèi)爾南多山谷此附近就開(kāi)始，趨近 n 期間達(dá)到最強(qiáng)水平的振動(dòng)。此示例顯示，若其他參數(shù)相同，強(qiáng)震 m 大將導(dǎo)致 t長(zhǎng)，但也將與大長(zhǎng)周期波譜振幅相關(guān)聯(lián)。因此，在規(guī)范定義時(shí)期，在論文圖1、2、3中并沒(méi)清楚顯示地震系數(shù)的測(cè)量“比較”。正如作者陳述的那樣，抗震系數(shù)可能低估那些時(shí)期，規(guī)范方程的簡(jiǎn)化框架內(nèi)，在上述討論過(guò)程中，通過(guò)規(guī)范方程估計(jì)周期可能變得嚴(yán)重不足”。 寫(xiě)的結(jié)束語(yǔ)作者要感謝那些對(duì)他寫(xiě)的東西感興

14、趣，并對(duì)下列問(wèn)題提出意見(jiàn)的人。第一，基本周期 是指第一個(gè)模式的振動(dòng)的固定基地周期。不過(guò)，正如上文的論述中所提到從記錄運(yùn)動(dòng)測(cè)量的周期是土-結(jié)構(gòu)相互作用明顯時(shí)期。若要盡量減少這種不一致，根據(jù)建筑物已排除數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā) (goel和 chopra 1997a）土壤結(jié)構(gòu)相互作用被認(rèn)為是重要的。例如，埃默里維爾建筑的太平洋公園廣場(chǎng)。第二，論述中難以從現(xiàn)有的強(qiáng)震記錄點(diǎn)確定固定基地的建設(shè)期。而我們分享這些問(wèn)題，我們相信這些記錄的議案提供了依據(jù)，以改善目前的建筑法規(guī)內(nèi)公式。基于微薄的數(shù)據(jù)的這些公式，擴(kuò)大了我們的工作。更重要的是，結(jié)構(gòu)的規(guī)范公式從根本上是不正確的。特別是，（1）是不合適的，因?yàn)閱慰拷ㄖ锏母叨仁遣粔?/p>

15、準(zhǔn)確估計(jì)剪力墻建筑周期。論述中也指出，難以確定建設(shè)中是否存在土壤和建筑物對(duì)時(shí)間依賴(lài)非線性的時(shí)期。正是基于這些原因，認(rèn)為這項(xiàng)調(diào)查中的建筑都是限于那些強(qiáng)烈動(dòng)搖，但又沒(méi)有明顯的非彈性變形。同時(shí)討論“明顯的時(shí)期。 。 。土壤結(jié)構(gòu)體系。 。 。會(huì)改變?yōu)椴煌瑢哟蔚??！埃▓D7）的討論，似乎是技術(shù)上是正確的，但不是直接相關(guān)的討論。我們認(rèn)為，規(guī)范公式不能估計(jì)建筑物彈性范圍之外 （即使這樣一段可以唯一地定義）變形的振動(dòng)周期。此外，建筑法規(guī)的抗震系數(shù)是根據(jù)非彈性系統(tǒng)的初期經(jīng)歷的小振動(dòng)等延性設(shè)計(jì)譜定義的（chopra 1995 年，第 7 章）。附錄：參考文獻(xiàn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（iso）. （1998年）. “木材機(jī)械緊

16、固件的結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)：準(zhǔn)靜態(tài)逆循環(huán)試驗(yàn)方法”的工作草案，iso tc 165的秘書(shū)處，c / o標(biāo)準(zhǔn)理事會(huì)，加拿大.karacabeyli，e.和 ceccotti，a.（1998 年）.釘木框架剪力墻結(jié)構(gòu)的地震荷載： 測(cè)試結(jié)果和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，結(jié)構(gòu)，處理器世界大會(huì)，加利福尼亞州舊金山.rose, j. d. (1998年). 初步測(cè)試循環(huán) (反向) 荷載作用下的木結(jié)構(gòu)面板剪力墻，眾議員 158，美國(guó)膠合板協(xié)會(huì)、 華盛頓州塔科馬.luco, j. e., trifunac, m. d., and wong, h. l. (1987年). 在9層鋼筋混凝土建筑的動(dòng)態(tài)行為的明顯變化.地震協(xié)會(huì).77(6), 19611983.trifunac, m. d. (1990年)