木质剪力墙动态与静态的比较

1、 木质剪力墙动态与静态的比较erol karacabeyli,j. daniel dolan,asce的成员,ario ceccotti,和 chun n 作者通过评估木框架被钉牢的剪力墙性能做了可贵的贡献，采用被扭转的循环荷载载的使用顺序分阶段位移的做法(spd)。该论者希望作者重新考虑他们的结论：根据最近开发的信息，实际负荷因素一剪力墙结构在地震作用下将明显低于预期。结论有直接对木结构建筑的抗震设计。作者发现，剪力墙承受spd时在第四个周期能显着降低延性和极限载荷。 根据这些研究结果,作者支持减少25%的临时允许剪负荷根据洛杉矶市建议的北岭地震。论者不同意这个结论 ，因为木框架的最大负载容

2、量钉牢了，剪墙壁在地震荷载作用下是，在最坏情况下，相似的 对在一级循环得到的最大负载，不是第四个周期(karacabeyli和ceccotti 1998年)。 spd 不是一次地震模拟测试，由于它包含比地震需要的更多载重量的周期( 包括北岭地震 )。spd程序要求做更多的工作，从一堵墙开始，结果在摇表测试模式中测不到钉子断裂(dolan 1989年)，或在以前的地震，就如同作者报告：“这种疲劳失败是不符合震后检查的”。因此，新近的科学证据不支持隐含的假设，按照spd墙上的地震反映会体现在第四个周期上。它是可取的速度，能源需求，而失败循环测试中获得的模式是类似的就像地震要求的那样。按照一个国际循

3、环位移的时间表，这可能满足预期要求（iso 1998）。虽然用spd测的速度围绕最终负荷水平取得的合理结果接近那些对选定的地震预测，但就平均而言，spd程序的需求能源是典型的地震的三倍。这也许解释了在spd程序下为什么主要失效模式是在框架和覆面板之间的剪切面上。而在北岭地震和摇表测试中占主导地位的故障模式是钉撤回或钉拖出。karacabeyli 和 ceccotti关于使用各种地震记录的 4.9 由 2.4 米 （16 英尺长和 8 英尺高） 剪力墙 （1998） 进行拟动力试验。他们发现，最终拟动力试验负荷始终等于或超过静态和第一周期测试结果，显著大于极限荷载 第四个周期的测试结果（一个典型

4、的例子是在图9所示）。主要故障模式是钉撤回或钉拖出,符合过去地震和摇表测试中的观察。在水平位移5 厘米 （2 英寸） 的负荷能力的水平拟动力试验中的墙基于 spd在 第四周期都超过两次负荷能力的延性可能远低于地震墙上的延性。这些研究结果表明，基于第一个单调的曲线设计钉的剪力墙地震荷载的能力可以是安全的，没有必要减少剪墙的能力。在其1998年7月的会议上，建筑物的抗震安全委员会小组委员会（ts7）的技术成员根据最近的研究结果获得的超过50木框架剪力墙能力取消他们暂时10的减少。d. w. dinehart 和asce的准成员h. w. shenton iii, 作着要感谢他们有关的测试程序和减少

5、在木框架剪力墙结构允许剪切荷载的独到的见解。而木结构在过去的地震中的对于保护生命安全和减少倒塌普遍表现良好，由于继发性损害产生的经济损失却是巨大的。作者认为，这损害与相关联的二次损失，主要是由于在墙壁和其它连接处由于持续循环的破坏导致性能的退化。负载退化为木材的抗震设计的规范和标准框架结构尚未充分解决发展中的效应，这种效应不能在静态的单调试验中测量。作者、 论者，和其他测试清楚显示，墙壁会降低与继续循环在相同的位移振幅的木框架剪强度和能量耗散能力。地震期间刚度减少将导致在基本周期的增加，这对于大多数木框架结构将导致谱加速度的增长。力的增加和减少能量耗散将在墙壁和其他组件上产生更大的力量和变形，

6、造成进一步损害。退化还导致相邻的负载组件必须进行更大的负载，因此有可能被重载。此负载的其他组件的脱落的效果在位移测量控制循环测试或单剪力墙振动台试验中不能评估。作者强调最大负载能力减少来自第一和第二个周期之间。第一和第四周期的 spd 比较结果强度 （超过 20%） 中显示的严重退化。然而，此退化的最大部分发生第一和第二个周期 （10%以上） 之间。最近的测试结果 （1998 年罗斯） 建议从第一到第二个周期出现的减少即使有较少数量的周期的测试程序。事实上，图 9 清楚显示在第二次偏移中显著减少大约 250 毫米的位移。作者认为退化是没有很多的测试过程中的能源输入的功能，而是偏移一个给定的位移

7、水平。论述中的结果清楚地表明，在一个给定的位移的第一次偏移中拟动力试验过程产生最大负荷，这就是等于或大于测量静态单调测试中的最大负载。然而，由于周期性事件的性质基于静态测试结果的剪力墙允许承载忽略退化的刚度或负载能力在地震期间，这最终会影响结构的整体性能。仅仅几年前至少两个论者 (1996 年 ceccotti 和 karacabeyli）有相同意见，那时在讨论他们的木框架墙体的测试结果：较大的位移，峰值负载，第二次和第三个周期是大大低于第一个周期。这表明，基于匝道测试结果的值应使用安全的设计因素，因为这是在自然界的循环负载的强度退化。因此，作家的支持，在此期间，对洛杉矶市允许剪切载荷的25减

8、少，鼓励考虑的木框架剪力墙的允许荷载的重新评价，以合理的方式在循环荷载作用下发生的退化。负载退化的影响就像国家规范一样重要。图 9。由 karacabeyli 和 ceccotti （1998 年） 得到的典型测试结果混凝土剪力墙的周期公式 m. d. trifunac 论文根据建筑物的测量期间提出的回归方程，提出相应的规范公式是不足的。作者的结论指出替代的规范公式和atc3-06公式低估了建设周期，高估的抗震系数。通过巧妙的简化设计规范演变复杂的现实，但必须立足于深厚的物理洞察力和严谨的理论，并且必须遵循工程合理性原则的约束。发现的物理本质问题的过程将使用适当的 （开机自检事实上) 简化创建

9、标准补偿效果，平衡冷凝、同时消除列入不相关的关键因素。一般情况下，不可能有相反的过程。虽然用于缩放抗震设计荷载只是简单的因素，这并不意味着，土壤结构建筑物“自然”期间发展的经验公式中的相互作用可以忽略不计。使用数量有限的数据点，拟合单独误差估计的基础上，很难认为一个简化方程是比另一种更好，或者说当前的规范方程严重不足。事实上，所涉及的差异可能相当于或小于已忽略因素的影响。既不是这个文件，也不是根据它的报告可以定义何谓“基本周期”或“建设周期”t，在一些讨论中，从力学方程的性质来看， t 表示固定基地建设模型的振动的第一个模式的周期。另一方面，用于计算测量时期的程序建议 t 代表土壤结构系统的明

10、显周期，其中，如果把它作为一个刚体移动灵活的土壤，t1是基本固定基地建设期间，tr和th是同一栋楼的摇摆和水平的平移周期。如果作者证明这点，它将是有用的。从现有的强震记录确定固定基地建设模式的周期是非常困难的，无法通过简单的递归函数或由作者引用的识别方法确定。这是因为大部分建筑没有足够数目分布的记录仪表内允许建筑平移和摇摆的基础运动 （卢科等人，1987年）。土壤和建筑物有关时间的非线性问题进一步复杂化。在强烈的地震下，取决于激发级别的土-结构体系明显周期可延长的因素，可以是最大的是两个或更多 （udwadia 和 trifunac 1974）。简单的传递函数方法只提供一个平均估计系统周期t

11、。作者承认这个通过讨论ug0 0.15g和ug0 0.15克的数据点，但他们没有解释为什么固定基地周期应评估测量估计t（通过回归），以及为什么使用现有的设计规范的表明了这一点。地震系数c（t）是类似于在塑造一个系数平滑的反应谱。固定的反应谱形状 c(t) 认为只有土场地条件影响光谱形状变化，并忽略对地震震级、 震源距离、深度和地质站点条件的变化（trifunac 1990a）。它也忽略了区域的光谱变化形状，可以通过统一的危险频谱（trifunac 1990b）描述。图 7 显示了 c(t) 的形状改变如何对幅度m产生影响，m = 4、 5、 6 、 7。（在图中，行 ab 概述了七层楼更高层次

12、振动的变化的明显系统周期t平均变化趋势。阴影区表明这些变化，这些变化在升序和降序的反应应振幅的路径的范围。n表明在1994年北岭地震晃动v2sd和t最强的关联。）它显示了伪加速度谱形（psa = v2sd，其中v = 2r / t是圆频率和sd是光谱位移），类似c（t）。这些伪相对速度谱（psv = vsd）有如下评价。psv谱使用回归模型（trifunac1995）进行评估，然后归到具有相同的峰值频谱幅度。然后 psa 谱了评价从归一化 psv 谱乘法的 v。在图 7 中，t 是以秒为单位，而归一化的 psa 有任意的规模。图7还显示例如土壤明显（“计量”）周期七层钢筋混凝土建筑结构体系不同

13、层次的激发改变（见弧ab）。实际路径 ab 是既不单调，也不是唯一的，而是根据以前和当前的建筑中应变振幅的变化同一建筑它将将产生的变化。阴影区表示可能变化的范围。由于 1994年北岭地震摇晃，此路径在中央的圣费尔南多山谷此附近就开始，趋近 n 期间达到最强水平的振动。此示例显示，若其他参数相同，强震 m 大将导致 t长，但也将与大长周期波谱振幅相关联。因此，在规范定义时期，在论文图1、2、3中并没清楚显示地震系数的测量“比较”。正如作者陈述的那样，抗震系数可能低估那些时期，规范方程的简化框架内，在上述讨论过程中，通过规范方程估计周期可能变得严重不足”。 写的结束语作者要感谢那些对他写的东西感兴

14、趣，并对下列问题提出意见的人。第一，基本周期 是指第一个模式的振动的固定基地周期。不过，正如上文的论述中所提到从记录运动测量的周期是土-结构相互作用明显时期。若要尽量减少这种不一致，根据建筑物已排除数据库开发 (goel和 chopra 1997a）土壤结构相互作用被认为是重要的。例如，埃默里维尔建筑的太平洋公园广场。第二，论述中难以从现有的强震记录点确定固定基地的建设期。而我们分享这些问题，我们相信这些记录的议案提供了依据，以改善目前的建筑法规内公式。基于微薄的数据的这些公式，扩大了我们的工作。更重要的是，结构的规范公式从根本上是不正确的。特别是，（1）是不合适的，因为单靠建筑物的高度是不够

15、准确估计剪力墙建筑周期。论述中也指出，难以确定建设中是否存在土壤和建筑物对时间依赖非线性的时期。正是基于这些原因，认为这项调查中的建筑都是限于那些强烈动摇，但又没有明显的非弹性变形。同时讨论“明显的时期。 。 。土壤结构体系。 。 。会改变为不同层次的。“（图7）的讨论，似乎是技术上是正确的，但不是直接相关的讨论。我们认为，规范公式不能估计建筑物弹性范围之外 （即使这样一段可以唯一地定义）变形的振动周期。此外，建筑法规的抗震系数是根据非弹性系统的初期经历的小振动等延性设计谱定义的（chopra 1995 年，第 7 章）。附录：参考文献国际标准化组织（iso）. （1998年）. “木材机械紧

16、固件的结构关节：准静态逆循环试验方法”的工作草案，iso tc 165的秘书处，c / o标准理事会，加拿大.karacabeyli，e.和 ceccotti，a.（1998 年）.钉木框架剪力墙结构的地震荷载： 测试结果和设计注意事项，结构，处理器世界大会，加利福尼亚州旧金山.rose, j. d. (1998年). 初步测试循环 (反向) 荷载作用下的木结构面板剪力墙，众议员 158，美国胶合板协会、 华盛顿州塔科马.luco, j. e., trifunac, m. d., and wong, h. l. (1987年). 在9层钢筋混凝土建筑的动态行为的明显变化.地震协会.77(6), 19611983.trifunac, m. d. (1990年)