[发明专利]一种钢筋混凝土剪力墙结构抗倒塌优化设计方法

摘要

本发明涉及一种钢筋混凝土剪力墙结构抗倒塌优化设计方法，属于建筑结构防灾减振领域。首先根据既有条件进行结构初始设计；根据现行设计规范，由初步结构设计与剪力墙布置情况，确定偶然事件或极端灾害下可能的一处或多处结构薄弱位置，如剪力墙角部等，引入构件损伤与破坏；采用有限单元法对剪力墙结构模型分别进行多遇烈度地震作用下弹性变形验算与罕遇烈度地震作用下弹塑性倒塌分析，若发生倒塌则返回上述步骤，根据承载力需求不断循环调整结构设计，直至设计达到最优化。本发明设计方法从结构系统整体出发，过程简单，工作效率高，尤其对重要构件部位结构损伤破坏引起的倒塌提供了参考方法与解决手段，具有普遍的适用性。

主权项

1.一种钢筋混凝土剪力墙结构抗倒塌优化设计方法，其特征在于具体步骤如下：（1）：根据建筑设计方案进行结构初始设计，同时得到初始剪力墙结构模型；（２）：根据现行设计规范，由结构初始设计与剪力墙布置情况，确定偶然事件或极端灾害下可能的一处或多处结构薄弱位置，如剪力墙角部等，引入构件损伤与破坏；（３）：采用有限单元法对剪力墙结构模型进行重力作用下抗倒塌分析，若不满足，则返回步骤（1）对初始剪力墙结构模型布置进行调整，并优化结构初始设计；若满足条件，则进入步骤（４）；（４）：对剪力墙结构模型进行多遇烈度地震作用下弹性变形验算，并与《建筑抗震设计规范》的要求进行对比，若不满足，则返回步骤（1）对初始剪力墙结构模型布置进行调整，并优化结构初始设计，重复步骤（２）－（３）；若满足条件，则进入步骤（５）；（５）：对剪力墙结构模型进行罕遇烈度地震作用下弹塑性倒塌分析，并得到结构承载力需求；若剪力墙结构模型发生倒塌，则说明剪力墙结构模型的设计抗倒塌能力无法满足规范要求，不能实现大震不倒的设计目标，返回步骤（1），根据承载力需求不断调整，并优化结构初始设计；重复步骤（２）－（４）；（６）：重复步骤（２）‑（５），对关键部位或设计的薄弱部位逐一地进行抗倒塌能力分析与安全性评估；若剪力墙结构模型未倒塌，则进行延性构造措施等结构优化，最终得到该设计为考虑偶然事件或极端情况下防止连续倒塌的最优设计；其中：用有限元软件ABAQUS进行剪力墙的倒塌全过程分析，采用基于动力学方程的显式有限单元法的求解格式，具有较好的稳定性。