0 引言

框架-剪力墙结构体系是国内外高层建筑常见的结构形式[1-2]，框架-剪力墙结构体系结合连梁阻尼器的设计理念可以提高结构延性，同时满足“强墙肢弱连梁”抗震设计理念，在罕遇地震作用下墙体结构的连梁阻尼器会先于墙肢屈服，形成塑性铰可以有效的耗散地震输入的能量[3]，同时连梁阻尼器的设置可以有效的改变墙体结构自振频率 [4]，避开地震的卓越周期，大大降低了结构共振响应[5]，进而保障墙肢等竖向构件的稳定性。连梁阻尼器对剪力墙抗震性能的发挥起着极其重要的作用：一是在未发生地震或发生多遇地震时，连梁结构变形在弹性范围之内，连接剪力墙相邻墙肢，保证墙体具有足够的抗侧刚度[6]；二是遭遇罕遇地震作用时，连梁结构先于墙肢进入塑性状态，耗散地震输入的能量，减少地震对主体结构的影响，保证了墙体的稳定。以实际工程为背景，本文结合这一研究热点,利用STRAT有限元对框架-剪力墙结构体系的抗震性能进行了分析，为连梁阻尼器框架-剪力墙结构的应用和发展提供参考。

1 工程概况

本项目位于山东省的一个县级市，抗震设防烈度为7度（0.10g），场地类别为Ⅱ类，场地特征周期Tg=0.4s。根据山东省对医院、中小学等乙类建筑抗震设防要求的有关规定，本工程按照抗震设防烈度为8度（0.20g）进行设计计算，该工程地上11层，地下1层，建筑高度43.4m，本工程采用框架-剪力墙结构体系，该工程连梁阻尼器平面布置图如图1所示。本工程多遇地震下采用YJK建模计算，典型框架梁截面为350mm×650mm，典型框架柱截面为750mm×750mm，主要剪力墙截面厚度为300mm，典型楼板厚度为100mm，根据建筑做法要求，楼面附加恒载为2.0kN/m2，活荷载按照荷载规范要求取值，具体建立的三维模型如图2所示。按照主要计算指标如前三阶自振周期、层间位移角、各层楼面总重量相同的原则，建立相应用于大震计算的STRAT三维计算模型。

图1 连梁阻尼器平面布置图

图2 结构三维模型

2 多遇地震附加阻尼比计算

本工程主要采用连梁阻尼器的减震方式。本工程在1层至10层共设置了81根连梁阻尼器，每层布置平面位置基本相同，连梁阻尼器的参数按如下原则确定：多遇地震下，结构模型中设有连梁阻尼器处仍采用普通连梁进行建模计算，这根等代连梁的抗剪刚度与连梁阻尼器以及两段连接梁三者抗剪刚度串联后相同，如图3所示。连梁的屈服承载力取值小于等代连梁多遇地震下剪力，以确保连梁阻尼器在多遇地震下进入屈服状态，典型连梁阻尼器的参数见表1。

图3 等代连梁与实际情况等效图

表1 典型连梁阻尼器参数表

阻尼器编号阻尼器承载力（kN）屈服位移（mm）连接梁宽度（mm）连接梁高度（mm）CBD-X-1-1 200 3.00 300 800 CBD-X-2-1 250 3.00 300 800 CBD-X-2-2 250 3.00 300 800 CBD-X-2-3 250 3.00 300 800 CBD-X-2-4 250 3.00 300 800 CBD-X-3-1 250 3.00 300 800 CBD-X-4-4 250 3.00 250 800 CBD-X-5-1 200 3.00 250 800 CBD-X-5-4 250 3.00 250 800 CBD-X-6-3 250 3.00 250 800 CBD-X-6-4 200 3.00 250 800 CBD-X-7-1 200 3.00 250 800 CBD-X-8-1 200 3.00 250 800 CBD-X-9-2 150 3.00 250 800 CBD-X-10-1 150 3.00 250 800

2.1 x向附加阻尼比计算

根据前文所论述的连梁阻尼器的主要参数指标，采用EXCEL表格编制连梁阻尼器的耗能计算表，经统计计算，x向结构应变能统计见表2，另外耗能器耗能x向耗能值wcx为44 314 kNmm。则结构X向附加阻尼比为：

其中wcx为外耗能器耗能x向耗能；wsx为x向结构总势能。

采用同样的方法，y向结构应变能统计见表3，另外耗能器耗能y向为42 401kNmm。则结构y向附加阻尼比为：

表2 x向结构应变能

楼层号Vi（kN）Ave（mm）Wsi（kNmm）11 2 088.05 2.78 2 902 10 6 030.68 3.28 9 890 9 8 524.16 3.56 15 173 8 10 278.53 3.8 19 529 7 11 671.24 3.98 23 226 6 12 888.11 4.03 25 970 5 14 049.18 4.04 28 379 4 15 229.91 3.92 29 851 3 16 698.22 4.93 41 161 2 18 074.09 3.16 28 557 1 19 184.32 2.88 27 625-1 20 579.79 1.64 16 875 x向结构势能合计(wsx) 269 139

2.2 y向附加阻尼比计算

股骨颈骨折术后要恢复患者髋关节功能，需配合有效的功能锻炼。常规功能康复训练对于老年术后患者应用效果有限［1］。并且大多数老年患者术前多合并糖尿病、高血压等疾病，长期卧床更易导致肌肉萎缩、下肢深静脉血栓等并发症发生。所以，在本研究中，针对手术治疗的股骨颈骨折患者应用阶段性康复功能训练，以期提高患者预后，现报告如下。

其中wcy为外耗能器耗能Y向耗能；wsy为Y向结构总势能。

ζy=wcy/4πwsy=42 401/（4πx253 937）=0.013 3（2）

表3 y向结构应变能

楼层号Vi（kN）Ave（mm）Wsi（kNmm）11 1 909.84 2.88 2 750 10 5 713.77 3.43 9 799 9 8 221.94 3.68 15 128 8 9 975.16 3.86 19 252 7 11 343.42 3.98 22 573 6 12 550.62 3.96 24 850 5 13 726.35 3.93 26 972 4 14 914.56 3.85 28 711 3 16 348.45 4.89 39 972 2 17 664.71 3 26 497 1 18 681.07 2.73 25 500-1 19 722.33 1.21 11 932 y向结构势能合计wsy 253 937

3 大震弹塑性分析

本工程大震弹塑性分析采用上海佳构软件科技有限公司编织的佳构（STRAT）软件完成。多遇地震内力计算采用YJK软件计算，根据前文论述的原则，多遇地震下YJK与STRAT的主要计算指标应保证基本一致，这样才能保证大震计算所采用的模型是合理可靠。STRAT软件能够输出多项结果，用于判断构件的性能，如：①构件最大内力，用于性能设计；②最大应变，用于判断构件的屈服程度；③塑性铰的位置，塑性铰出现的先后顺序(分别按钢筋屈服、混凝土屈服)；④构件破损程度（轻微/轻度/中度/严重）。

虽然这些青年教师的背景不同、资历不同、经验不同，但他们的目标是一致的，他们聚集在一起交流上课经验，分享实用的例题，将学生多数会遇到的问题拿出来讨论，他们会互相帮助，一起做项目，从而全面提高个人素质。

3.1 主要结果对比

为验证STRAT模型的准确性，表4给出了未加连梁的结构STRAT与YJK计算结果对比，由表可见，STRAT模型与YJK模型动力特性和基底剪力相吻合。表5给出了原始模型与带连梁阻尼器模型动力特性的对比。

表4 STRAT与YJK计算结果对比

对比项YJK Strat 2*ABS（Y-S）/（Y+S）是否满足要求周期/s T1 1.304 1.338 2.57% 满足T2 1.271 1.312 3.17% 满足T3 1.123 1.154 2.72% 满足质量/t 40 183 38 648 3.89% 满足基底剪力 Vx/kN 20 298 21 674 6.56% 满足Vy/kN 19 592 20 744 5.71% 满足

表5 STRAT原模型与含连梁阻尼器模型的对比

对比项 原模型 Strat 2*ABS(Y-S)/(Y+S) 是否满足要求周期/s T1 1.338 1.363 1.85% 满足T2 1.312 1.326 1.06% 满足T3 1.154 1.167 1.12% 满足质量/t 38 648 38 547 0.26% 满足

3.2 计算结果

高校为了推进工匠精神与思想政治教育两者相互融合、相互促进，就必须为大学生的社会实践提供基地的保障，为社会实践活动创造条件。保障工匠精神的实践锻炼长期稳定能够保证实践活动的系统化、经常化、制度化，有利于形成科学、规范的实践教育体系。对基地进行长期有效的运营，建立完善的系统的机制有利于避免“走马观花”“蜻蜓点水”式的实践结果，保证实践锻炼能够循序渐进、扎实稳定的开展，从而使工匠精神能被学生更好地接受与运用。

图4 天然波-1

图5 天然波-2

图6 人工波

表6 原模型基底剪力对比

对比项 基底剪力天然波-1天然波-2人工波 平均值 CQC数值 Vx/kN 18 731 17 579 19 230 18 513 20 298 Vy/kN 18 267 18 696 18 969 18 644 19 592百分比 86% 81% 89% 85% 100%88% 90% 91% 90% 100%

经计算，3条波谱的平均值在结构主要周期点与规范谱差值均小于20%，如图7所示。可见，3条地震波满足统计意义相符。图8~图14为大震下层间位移角的曲线以及各个地震波下构件破坏的情况。图15给出了其中连梁阻尼器滞回曲线。

地震波的选择按照《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）中第4.3.5条的相关要求进行。本工程供选择两条天然波和一条人工波3条地震波波形如图4~图6所示。由表6可以看出，3条地震波基底剪力平均值处于阵型分解反应谱方法计算得到的基底剪力80%~120%之间，单条地震波计算得到的基底剪力处于阵型分解反应谱方法计算得到的基底剪力65%~135%之间。3条地震波持续时间均为 30s，大于规范 max{5T1，15s}的要求，时间间隔为0.02s，满足规范要求。

图7 平均谱与规范谱对比图

图8 层间位移角曲线（时程）

图9 天然波1（x向）

图10 天然波2（x向）

图11 人工波（x向）

图12 天然波1（y向）

图13 天然波2（y向）

图14 人工波（y向）

图15 连梁阻尼器滞回曲线

y向大震作用下，竖向构件大部分未发生破坏或发生轻度破坏，仅少数发生了中度损坏，10层个别竖向构件发生中度损坏，横向构件多数发生轻微损坏或中度损坏，个别构件发生严重破坏，连梁阻尼器大部分发生中度损坏。由y向连梁阻尼器的滞回曲线可见，连梁阻尼器发生屈服耗能。大震下楼层层间位移角见表7。

规范定性地将大震作用下构件的破损程度分为轻微、轻度、中度、严重4类。但没有具体的量化依据。STRAT软件结合纤维单元的特点，根据应变屈服、应变超限的纤维数量比例，给出构件截面的破损程度的指标。

x向大震作用下，竖向构件大部分未发生破坏或发生轻度破坏，仅少数发生了中度损坏，10层个别竖向构件发生中度损坏，横向构件多数发生轻微损坏或中度损坏，个别构件发生严重破坏，连梁阻尼器大部分发生中度损坏。由X向连梁阻尼器的滞回曲线可见，连梁阻尼器发生屈服耗能。

表7 楼层层间位移角统计

最大位移角 楼层最大位移角 性能目标 是否满足多遇地震 x向 1/918 1/800 满足y向 1/809 1/800 满足大震 x向 1/133 1/100 满足y向 1/204 1/100 满足

大震弹塑性结果表明，该结构楼层层间位移角均能满足性能要求。

4 结论

本文结合设计工程案例，并对连梁阻尼器的框架-剪力墙结构体系的抗震性能进行了分析,通过试验现象及STRAT有限元软件数据得出如下结论。

（1）数据表明框架-剪力墙结构体系拥有良好的抗震性能,地震作用下连梁阻尼器先于墙肢屈服，形成塑性铰耗散地震输入能量，同时改变结构自振频率，避开地震的卓越周期。

食品添加剂的储存与使用应符合下列要求：食品添加剂应有专人采购、专人保管、专人领用、专人登记、专柜保存；食品添加剂的使用量与使用范围应符合GB2760的规定，并如实记录领用、使用情况；计量食品添加剂的电子秤等应定期做好检定，保留有效的检定证明；经营者不得采购、贮存和使用亚硝酸盐。

（2）数据表明STRAT软件可以有效的模拟结构在地震作用下性能的变化，并且能够输出多项结果，用于判断构件的性能，应力图的结合使得判断更为直观。计算表明框架-剪力墙结构体系在地震作用下处于稳定的状态，连梁阻尼器滞回性能良好，楼层层间位移角都在规范限值之内。

终孔检查合格后报监理工程师，经监理工程师认可后进行清孔，清孔采用泵吸排渣法进行施工，即下伸直径为50 mm的钢管至槽孔底部，上部连接PN3的大型泥浆泵，从槽孔一端开始缓慢向前移动，以抽取槽段底部的废渣和浆液，同时通过孔口向槽孔内注入干净的浆液。清孔1小时后要求达到下列标准：

参考文献

[1]周 颖，缪 驰，闫 峰，刘晴云.钢骨混凝土连梁联肢剪力墙抗震性能试验研究及有限元分析[J].建筑结构学报，2015（3）：36-45.

[2]滕 军，马伯涛，李卫华，张 浩，曹冬雪.联肢剪力墙连梁阻尼器伪静力试验研究[J].建筑结构学报，2010，31（12）：92-100.

[3]孙治国，王东升，郭 迅，李晓莉.钢筋混凝土墩柱等效塑性铰长度研究[J].中国公路学报，2011，24（5）：56-64.

[4]彭 斌，顾蓉柳，欧阳煜，王建忠．基于贝叶斯方法的砌体结构自振频率推断[J].建筑结构学报，2014，35（10）：104-110.

[5]刘文光.结构共振疲劳试验及裂纹构件的振动疲劳耦合分析[D].南京：南京航空航天大学，2010.

[6]蒋 路，陈以一，王伟栋.带缝钢板剪力墙弹性抗侧刚度及简化模型研究[J].建筑科学与工程学报，2010，27（3）：115-120.