第6期 王树和等：钢筋归并对钢筋混凝土框架结构超强特性的影响 833· 映结构的真实受力状态)：截面主要采用了细化的 单元层次进行迭代方能确定各控制点的截面抗力 纤维模型(iber section):单元主要采用基于柔度法 和截面刚度，通过Gauss--Lobatto法沿杆长积分可 的非线性梁柱单元(force based nonlinear beam col- 计算整个单元的抗力和单元刚度矩阵☒.混凝土 umn element),可以考虑单元的分布塑性，该单元以 材料的本构关系采用单轴考虑抗拉强度及抗拉线 力插值函数为基础，并在单元上设置多个积分控制 形软化的应力(f)-应变(ec)模型，如图3(a)所示. 点，从而更准确地描述柔度沿杆长的变化，但需在 图中ece、ecu和et分别为混凝土的峰值压应变、极 (a ·框架梁 -框架柱 (b) 人 4.86 4.8(6 图2结构平面(a)和立面(b)布置图（单位：m) Fig.2 Plan (a)and elevation (b)of the frame structure (unit:m) 表1结构基本参数 土的峰值抗压强度、极限抗压强度和抗拉强度.钢 Table 1 Basic parameters of the frame structure 筋的应力(f)-应变（©s)关系采用理想弹性-塑性模 参数抗震等级混凝土强度基本周期/s设计基底剪力kN 型，应变强化率为5%，如图3(b)所示.图中ev和 4,6 三级 C30 0.9003 58.68 人，分别为钢筋的屈服应变和屈服强度应力 [4.48] 三级 C30 0.7956 49.52 [8,6 三级 C35 1.5667 110.28 由于所分析结构属于中低层结构，结构振动以 8,481 三级 C35 1.4290 92.85 第一振型为主，故侧向地震荷载按倒三角分布，即 [12,6] 二级 C40 1.7452 178.95 [12,48] 二级 C40 1.6462 149.61 F= GihiVo. (2) 限压应变和峰值拉应变，fc、f和fi分别为混凝 ∑Gihi =1 表2结构梁柱截面尺寸及配筋 Table 2 Section size and reinforcement of beams and columns mm2 模型 梁 柱 层号 截面尺寸 跨中/支座主筋面积 层号 截面尺寸 边柱/中柱主筋面积 4,6d 1w2 250×500 692/852 34 250×500 1~4 400×400 985/985 842/965 1~2 250×500 610/1201 12 600×600 1463/1522 [8,6 34 250×500 636/1352 35 550×550 1124/1355 58 250×500 654/991 68 500×500 973/991 12 300×600 653/1027 12 750×750 2157/3224 [12,6 35 300×600 648/1012 35 650×650 2010/3011 610 300×600 631/983 68 600×600 1885/2014 1112 300×600 631/834 912 500×500 1002/1210 (a) ↑(b) 5% 10E 图3材料本构模型.(a)混凝土：(b)钢筋 Fig.3 Material constitutive model:(a)concrete;(b)reinforcement第 6 期 王树和等：钢筋归并对钢筋混凝土框架结构超强特性的影响 833 ·· 映结构的真实受力状态)；截面主要采用了细化的 纤维模型 (fiber section)；单元主要采用基于柔度法 的非线性梁柱单元 (force based nonlinear beam col￾umn element)，可以考虑单元的分布塑性，该单元以 力插值函数为基础，并在单元上设置多个积分控制 点，从而更准确地描述柔度沿杆长的变化，但需在 单元层次进行迭代方能确定各控制点的截面抗力 和截面刚度，通过 Gauss-Lobatto 法沿杆长积分可 计算整个单元的抗力和单元刚度矩阵 [12] . 混凝土 材料的本构关系采用单轴考虑抗拉强度及抗拉线 形软化的应力 (fc)–应变 (εc) 模型，如图 3(a) 所示. 图中 εcc、εcu 和 εt 分别为混凝土的峰值压应变、极 图 2 结构平面 (a) 和立面 (b) 布置图 (单位：m) Fig.2 Plan (a) and elevation (b) of the frame structure (unit: m) 表 1 结构基本参数 Table 1 Basic parameters of the frame structure 参数 抗震等级 混凝土强度 基本周期/s 设计基底剪力/kN [4,6] 三级 C30 0.9003 58.68 [4,48] 三级 C30 0.7956 49.52 [8,6] 三级 C35 1.5667 110.28 [8,48] 三级 C35 1.4290 92.85 [12,6] 二级 C40 1.7452 178.95 [12,48] 二级 C40 1.6462 149.61 限压应变和峰值拉应变，fcc、fcu 和 ft 分别为混凝 土的峰值抗压强度、极限抗压强度和抗拉强度. 钢 筋的应力 (fs)–应变 (εs) 关系采用理想弹性–塑性模 型，应变强化率为 5%，如图 3(b) 所示. 图中 εy 和 fy 分别为钢筋的屈服应变和屈服强度应力. 由于所分析结构属于中低层结构，结构振动以 第一振型为主，故侧向地震荷载按倒三角分布，即 Fi = Gihi Pn i=1 Gihi Vb. (2) 表 2 结构梁柱截面尺寸及配筋 Table 2 Section size and reinforcement of beams and columns mm2 模型 梁 柱 层号 截面尺寸 跨中/支座主筋面积 层号 截面尺寸 边柱/中柱主筋面积 [4,6] 1∼2 250×500 692/852 1∼4 400×400 985/985 3∼4 250×500 842/965 [8,6] 1∼2 250×500 610/1201 1∼2 600×600 1463/1522 3∼4 250×500 636/1352 3∼5 550×550 1124/1355 5∼8 250×500 654/991 6∼8 500×500 973/991 [12,6] 1∼2 300×600 653/1027 1∼2 750×750 2157/3224 3∼5 300×600 648/1012 3∼5 650×650 2010/3011 6∼10 300×600 631/983 6∼8 600×600 1885/2014 11∼12 300×600 631/834 9∼12 500×500 1002/1210 图 3 材料本构模型. (a) 混凝土；(b) 钢筋 Fig.3 Material constitutive model: (a) concrete; (b) reinforcement