第36卷第4期 北京科技大学学报 Vol.36 No.4 2014年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2014 框架填充墙结构基于性能的抗震评估 王树和，张举兵，汪金龙，刘雅婷 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:565855097@qg.com 摘要在现有研究基础上，经统计分析提出了框架与填充墙各自的性能水平划分及其层间位移角限值.建立了框架填充墙 非线性有限元模型.对6、9和12层三个典型框架填充墙结构进行小震、中震和大震下的静力弹塑性分析，得出框架填充墙结 构在不同水平地震作用下层间位移角分布.依据抗震性能指标，分析和评估了填充墙框架结构的抗震性能，指出目前规范的 不足.根据计算结果，给出了用于评估结构性能的图表. 关键词框架结构：非线性分析：静力分析：地震反应：性能 分类号TU375.4 Performance-based seismic evaluation of masonry-infilled frames WANG Shu-he,ZHANG Ju-bing,WANG Jin-ong,LIU Ya-ting School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:565855097@qq.com ABSTRACT The performance levels of frame structures and masonry-infilled walls together with corresponding inter-story drift limits were proposed by statistical analysis based on the current research results.A nonlinear finite element model was established for mason- ry-infilled frames.Nonlinear static analysis was performed for 69 and 12-story masonry-infilled frame structures under frequent, moderate and rare earthquakes and the inter-story drifts were obtained.According to the performance index,the seismic performances of masonry-infilled frames were evaluated and the inadequacy of the Chinese seismic code was pointed out.Based on the calculated results,a table for performance evaluation of masonry infilled frames is given for reference in practical use. KEY WORDS frame structures;nonlinear analysis;static analysis;seismic response:performance 填充墙框架结构是现阶段我国应用最广泛的一 的损伤均应控制在设计预期的范围内，使初次建设 种结构形式.从最近几次地震(2008汶川8.0级， 投资和预期维修费用之和最小.为此，确定各类构 2010玉树7.1级)震害发现：大多数框架结构表现 件性能水平与评估指标，发展性能评估方法是这一 出良好的抗震性能，但填充墙破坏严重，产生重大经 理论的重要内容. 济损失口，这一震害现象表明目前抗震设计方法上 尽管人们对这一结构的抗震性能从模型试验、 的不足.实际上，我国规范(GB50011一2011)仅规 理论分析和数值模拟方面己进行了大量的研 定了框架在小震和罕遇地震下的层间位移角限制， 究，s),但主要侧重于填充墙对框架抗震性能的影 对填充墙变形限值没有明确的规定 响，而没有考虑填充墙本身损伤的评估与控制.目 基于性能的抗震设计理论是世界各国抗震规范 前在基于性能的框架下，对这一结构的研究还很少 发展的方向-.它要求结构除在罕遇地震下保证 文献⑨]比较分析了各种适于该结构形式的基于性 生命安全外，在其他各级地震下结构和非结构构件 能的地震反应分析方法，以结构需求和能力的比值 收稿日期：201302-15 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51078033) DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.04.020:http://journals.ustb.edu.cn第 36 卷 第 4 期 2014 年 4 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 36 No． 4 Apr． 2014 框架填充墙结构基于性能的抗震评估 王树和，张举兵，汪金龙，刘雅婷 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083  通信作者，E-mail: 565855097@ qq． com 摘 要 在现有研究基础上，经统计分析提出了框架与填充墙各自的性能水平划分及其层间位移角限值． 建立了框架填充墙 非线性有限元模型． 对 6、9 和 12 层三个典型框架填充墙结构进行小震、中震和大震下的静力弹塑性分析，得出框架填充墙结 构在不同水平地震作用下层间位移角分布． 依据抗震性能指标，分析和评估了填充墙框架结构的抗震性能，指出目前规范的 不足． 根据计算结果，给出了用于评估结构性能的图表． 关键词 框架结构; 非线性分析; 静力分析; 地震反应; 性能 分类号 TU375. 4 Performance-based seismic evaluation of masonry-infilled frames WANG Shu-he，ZHANG Ju-bing，WANG Jin-long ，LIU Ya-ting School of Civil and Environmental Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: 565855097@ qq． com ABSTＲACT The performance levels of frame structures and masonry-infilled walls together with corresponding inter-story drift limits were proposed by statistical analysis based on the current research results． A nonlinear finite element model was established for mason￾ry-infilled frames． Nonlinear static analysis was performed for 6-，9-，and 12-story masonry-infilled frame structures under frequent， moderate and rare earthquakes and the inter-story drifts were obtained． According to the performance index，the seismic performances of masonry-infilled frames were evaluated and the inadequacy of the Chinese seismic code was pointed out． Based on the calculated results，a table for performance evaluation of masonry infilled frames is given for reference in practical use． KEY WOＲDS frame structures; nonlinear analysis; static analysis; seismic response; performance 收稿日期: 2013--02--15 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 51078033) DOI: 10． 13374 /j． issn1001--053x． 2014． 04． 020; http: / /journals． ustb． edu． cn 填充墙框架结构是现阶段我国应用最广泛的一 种结构形式． 从最近几次地震( 2008 汶川 8. 0 级， 2010 玉树 7. 1 级) 震害发现: 大多数框架结构表现 出良好的抗震性能，但填充墙破坏严重，产生重大经 济损失［1］，这一震害现象表明目前抗震设计方法上 的不足． 实际上，我国规范( GB50011—2011) 仅规 定了框架在小震和罕遇地震下的层间位移角限制， 对填充墙变形限值没有明确的规定． 基于性能的抗震设计理论是世界各国抗震规范 发展的方向［2--4］． 它要求结构除在罕遇地震下保证 生命安全外，在其他各级地震下结构和非结构构件 的损伤均应控制在设计预期的范围内，使初次建设 投资和预期维修费用之和最小． 为此，确定各类构 件性能水平与评估指标，发展性能评估方法是这一 理论的重要内容． 尽管人们对这一结构的抗震性能从模型试验、 理论分析和数值模拟方面已进行了大量的研 究［1，5--8］，但主要侧重于填充墙对框架抗震性能的影 响，而没有考虑填充墙本身损伤的评估与控制． 目 前在基于性能的框架下，对这一结构的研究还很少． 文献［9］比较分析了各种适于该结构形式的基于性 能的地震反应分析方法，以结构需求和能力的比值