适用于区域震害模拟的混凝土高层结构损伤预测方法

熊琛1,许镇2,曾翔1,陆新征1,叶列平1

(1. 清华大学土木工程系,土木工程安全与耐久教育部重点实验室,北京 1000842. 北京科技大学土木与环境工程学院,北京 100083)

自然灾害学报, 2016, 25(6): 69-78.

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   要:城市区域高层结构的地震损伤模拟有着重要的意义。考虑到当前适用于区域高层结构地震损伤预测的研究较少,本文提出了一套适用于区域震害模拟的高层结构地震损伤预测方法。该方法以弹塑性弯剪模型时程分析得到的结构响应结果为基础,是一套基于构件损伤的结构损伤预测方法。本方法将高层结构中的抗侧力构件分为层间位移角敏感型构件和曲率敏感型构件。对于层间位移角敏感的框架以及连梁构件,分别给出了基于位移限值的损伤预测方法。对于曲率敏感的剪力墙墙肢构件,提出了基于构件能力曲线关键点的损伤预测方法。为了验证提出的损伤预测模型,对5栋高层结构开展了对比分析。将提出的方法与精细有限元模型进行了对比,结果表明本文提出的区域高层结构损伤预测方法能在较好的预测高层结构中各构件的损伤程度。文章最后对北京CBD高层区域进行模拟,进一步展示了本方法的效果。

关键词:高层结构;损伤预测;区域震害模拟;时程分析;弹塑性弯剪模型

中图分类号:TU352.1       文献标志码:A

A damage assessment method for the regional seismic damage simulation of tall building structures

XIONG Chen1 ,  XU Zhen2 ,  ZENG Xiang1 ,  LU Xinzheng1 ,  YE Lieping1

(1. Department of civil engineering, China Key Laboratory of Civil Engineering Safety and Durability of China Education Ministry, Tsinghua University, Beijing 100084; 2. School of Civil and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083)

Journal of Natural Disasters, 2016, 25(6): 69-78.

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Abstract:  It is of great significance to simulate the seismic damage of tall building structures in urban areas. Considering the limited research on regional seismic damage assessment of tall building structures, a damage assessment method for regional seismic simulation of tall building structures is proposed. Taking advantage of the seismic response results generated by the time-history analysis of the nonlinear flexural shear model, the structural damages are estimated through the damage states of each type of component. Specifically, lateral force resisting components are divided into inter-story drift sensitive components and curvature sensitive components. For the inter-story sensitive frame and coupling beam components, inter-story drift limits are recommended for such type of components. For curvature sensitive components, damage limits based on the key points of the capacity curve are also proposed. To verify the proposed damage assessment method, 5 tall building structures are investigated. Compared with the results of refined finite element models, the proposed method can reasonably estimate the damage states of each type of component. The method is also applied to the tall building area of Beijing central business district (CBD), which shows the effectiveness of the proposed method.

Key words:  tall building structures; damage assessment; regional seismic damage simulation; time-history analysis; nonlinear flexural shear model

1   引言

随着城市化进程的不断推进,城市中高层结构的数量迅速增加。并且,城市中高层结构通常承载了大量的人员、资金与功能,一旦遭遇地震灾害,将导致严重的后果。因此有必要对城市区域中高层结构的地震损伤风险进行充分的评估和细致的考虑。高层结构通常经历了较为完备的结构设计,倒塌风险较低,然而高层结构仍有较大的地震损伤风险。例如,在2011年新西兰基督城地震中,基督城CBD地区最高的51栋建筑中有37栋由于严重损伤而被迫拆除[1],造成了极大的直接经济损失。此外还有更多的建筑由于损伤导致长时间停工,造成了严重的间接经济损失。因此,合理预测城市区域中高层结构的损伤程度,对评估城市高层结构的地震损失风险,发现潜在高损失风险环节,进而降低地震损失有着非常重要的意义。

高层建筑结构复杂,以往通常采用精细有限元模型进行分析。分析方法根据需求不同有静力弹塑性方法[2],弹塑性时程方法[3, 4]和增量动力分析方法[5]。基于精细模型的高层结构地震损伤分析方法已经取得了长足的发展,这些方法已经在结构设计,超限审查等领域得到了广泛的应用。然而基于精细模型的高层结构地震损伤分析方法计算建模工作量大,需要详细的设计图纸等信息,并不适用于区域大范围的震害预测。

目前常用的区域结构损伤预测方法包括(1)易损性矩阵方法[6](2)易损性分析方法[7](3)能力需求方法[8](4)时程分析方法[9-11]。易损性矩阵方法基于历史震害数据,给出不同地震烈度下的结构损伤概率。然而由于高层结构历史震害数据较少,无法获得较为完备的震害数据。易损性分析方法通过预先对结构精细模型进行震害分析,得到不同地震动强度指标下结构的损伤概率。然而高层结构形式复杂,其结构抗震能力受多项结构特性参数影响,不同参数的组合较多(不同抗震设防烈度,不同周期,不同场地类型),而且高层建筑结构复杂,单体计算量大,对多种参数组合进行易损性分析计算工作量极大。Hazus等方法基于能力需求分析,能考虑地震输入的频谱特性以及结构抗震能力的差异,然而能力需求分析方法基于单自由度体系,无法考虑高层结构中非常显著的高阶振型贡献,并且无法考虑地震动的时域特性以及结构的损伤集中等情况。随着计算能力的发展,基于多自由度模型以及时程分析的方法被逐渐用于区域建筑的响应模拟[9-11]。该方法能很好的考虑地震动的幅值、频域和时域特性以及高层结构的动力特性。然而已有的研究主要讨论了区域结构地震响应工程需求参数(EDP)的计算方法,并没有给出适用于区域高层结构的损伤预测方法。

随着性能化抗震设计的发展,现有基于结构响应EDP的高层结构构件的损伤预测方法很多,根据所采用EDP种类的不同,主要分为(1)基于层间位移角的方法(2)基于有害层间位移角的方法。基于层间位移角的方法使用简单,应用广泛。Shome[12]采用层间位移角方法对9栋高层结构进行了损伤分析,并预测了其直接经济损失情况。Ji[13]采用有害层间位移角方法对一栋高层结构进行了分析,计算得到了该结构的易损性曲线。然而,如果将以上两种方法运用于区域结构损伤预测将会遇到以下两个问题:(1)高层结构由于其较为显著的弯曲变形形态,层间位移角中有较大比例刚性转动导致的无害层间位移角。例如Ji[13]对一栋54层高层结构的研究发现,在在该结构10层处,层间位移角中97%为刚体转动贡献的无害层间位移角,因此基于层间位移角的损伤预测方法可能显著高估结构的损伤情况。(2)基于有害位移角的损伤预测方法能有效排除刚体转动的影响。但是研究发现,剪力墙墙肢构件的损伤预测可靠性高度依赖损伤限值的选择,不同轴压比、墙肢长度、配筋率的构件其损伤限值差异能达到10[14]。而区域建筑损伤分析中通常无法获得每栋建筑非常详细的墙肢构造信息,简单采用文献推荐的层间位移角限值将导致较大误差。

为了克服以上两个问题,本文提出了一种新的区域高层结构损伤预测方法。该方法将区域高层结构的结构构件分为层间位移角敏感型构件和曲率敏感型构件,并分别讨论了这两类构件的损伤预测方法。对于层间位移角敏感型构件,采用传统位移角限值的方法。对于曲率敏感型构件,提出了基于构件能力骨架线的损伤预测方法。该方法根据高层结构设计过程,获取各层构件的能力骨架线,并以此作为损伤限值的基准,从而大大降低了直接采用位移角限值导致的不确定性。为了验证提出方法的准确性,采用精细有限元模型作为基准进行了对比分析。结果表明,本文提出的方法能较好的模拟高层结构中各类构件的损伤情况。最后将该方法应用在了北京CBD高层区域,充分展示了该方法的效果。

2   区域混凝土高层结构损伤预测方法

中国目前广泛建设的混凝土高层结构主要为框架剪力墙结构和框架核心筒结构,因此本文主要针对这两种类型的结构进行讨论。熊琛等[11]提出的弹塑性弯剪模型及其标定方法能较好的把握区域中这两类高层结构的地震响应。因此本文采用该模型对区域高层结构进行模拟,并输出结构各层的EDP进行损伤预测。具体流程如图1所示,主要分为模型建立、时程分析以及损伤预测三个部分。首先,根据城市GIS数据以及高层结构设计流程可以确定区域中每栋建筑其弯剪模型的弹塑性参数[11]。之后,根据生成的弯剪模型进行弹塑性时程分析,得到每栋建筑各层的EDP。最后,根据时程分析得到的EDPs对结构进行损伤分析。本文将简单介绍弯剪模型及其标定方法,详见2.1节。本文提出的损伤预测方法将在2.2节详细介绍。

图1 区域高层结构损伤预测流程图

1  区域高层结构损伤预测流程图

Fig. 1 The flow chart on damage assessment of regional tall buildings

2.1   弯剪模型及其标定方法

混凝土高层框剪结构由于框架部分和剪力墙部分共同工作,通常表现出明显的弯剪变形特性,可以采用弯剪模型进行模拟。弯剪模型的示意图如图2a所示,模型每层由一根弯曲梁以及一根剪切梁组成,并由一根刚性链杆连接共同抗侧。弯剪模型通过弹塑性弯曲梁模拟剪力墙的弹塑性行为,通过弹塑性剪切梁模拟框架部分的弹塑性行为。弯剪模型各层的弯曲梁以及剪切梁采用如图2b所示的三线性骨架线,该三线性骨架线包含设计点、屈服点、峰值点以及极限点四个特征点[8]。其中设计点为根据抗震规范设计的结构承载力设计值对应的点。弯剪模型各层弯曲弹簧和剪切弹簧的设计承载力可以根据振型分解反应谱法进行计算[11, 15]。弯剪模型各层弯曲梁和剪切梁的屈服承载力以及峰值承载力可以根据式(1)(2)确定。

                                                                                                                                         (1)

                                                                                                                                         (2)

其中Vdesign, Vyield, Vpeak分别为构件的设计、屈服与峰值承载力。Wyield, Wpeak分别为屈服超强系数与峰值超强系数。

图2 弯剪模型

 

2  弯剪模型

Fig. 2 The flexural shear model

由于区域建筑信息较少,分别获取结构各层弯曲梁和剪切梁的超强系数难度较大。为了简化计算,假设弯曲梁和剪切梁构件与整体结构拥有相同的超强系数[11]。整体结构的超强系数可以根据大量高层结构静力弹塑性分析的结果进行预测。为了获得较为可靠的结构整体超强系数,本研究采用MSC.MARC通用有限元分析软件,对5栋高层结构进行了静力弹塑性分析,分别获取了这5栋结构的超强系数,这5栋结构的基本信息如表1所示[16-18]。此外还收集了12栋高层结构静力弹塑性分析的结果[19-30]

对这17栋结构分析发现,整体结构的超强系数与抗震设防烈度有一定的相关性,因此回归了这17栋结构骨架线峰值承载力Vpeak和设计承载力Vdesign的比值与抗震设防烈度的关系,如图3中灰色圆点所示。图中的趋势可以看出,随着抗震设防烈度的增加,结构的超强系数逐渐减小。这主要是由于抗震设防烈度较低的结构其配筋主要是由重力以及其他荷载控制,因此其抗侧能力与设计地震作用的比值更大。屈服承载力Vyield和设计承载力Vdesign的比值同样随着抗震设防烈度增加而减少,如图3中的菱形白点所示。根据式(1)(2)对屈服超强系数Wyield与峰值超强系数Wpeak的定义,结合图3中的统计结果,屈服超强系数Wyield与峰值超强系数Wpeak可以根据式(3)(4)进行计算。

                                                                                                                           (3)

                                                                                             (4)

其中DI为结构的抗震设防烈度。

结构基本信息汇总

Table 1 Attribute data of the five tall building structures

 

层数

年代

抗震设防烈度

结构类型

屈服超强

峰值超强

Blg1

27

2013

8

框架核心筒

1.31

1.38

Blg2

15

2010

7

框架剪力墙

1.56

1.83

Blg3

45

2010

8

框架核心筒

1.47

2.40

Blg4

42

2013

8.5

框架核心筒

1.38

1.40

Blg5

12

2003

8

框架剪力墙

1.31

2.25

 

图3 高层结构超强系数统计结果

高层结构超强系数统计结果

Fig. 3 Statistical results of the overstrength factors of the tall building structures

2.2   结构损伤预测方法

美国Hazus报告等对结构的损伤状态进行了分类,划分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏以及倒塌五个状态[8]。我国《建筑抗震设计规范》[15]也对结构的性能水准做了建议。考虑到混凝土高层结构中剪力墙墙肢是主要的抗侧力构件,是抗震的第一道防线,因此,本文建议以剪力墙墙肢的地震损伤作为结构损伤的主要判别依据,其他构件的损伤状态可以辅助整体结构的损伤预测。例如连梁构件破坏较早出现,连梁的屈服可以作为结构轻微破坏和中等破坏判别的参考。框架构件作为RC高层结构抗侧力的第二道防线,在墙肢出现破坏之后逐渐发挥作用。框架的破坏程度可以作为判别结构严重破坏和倒塌的参考。基于以上考虑,RC高层结构各损伤等级的描述如表2所示。

本文建议的RC高层结构损伤描述

Table 2 Description of different damage states of RC tall buildings

名称

《建筑抗震设计规范》破坏描述00[15]

本文建议的RC高层结构损伤描述

基本完好

承重构件完好;个别非承重构件轻微损坏;附属构件有不同程度破坏

剪力墙墙肢无损坏,个别连梁构件轻微损坏

轻微损坏

个别承重构件轻微裂缝(对钢结构构件指残余变形),个别非承重构件明显破坏;附属构件有不同程度破坏

剪力墙墙肢轻微损坏,部分连梁构件轻微损坏,个别连梁构件中度损坏,个别框架构件轻微损坏。

中等破坏

多数承重构件轻微裂缝,部分明显裂缝(或残余变形);个别非承重构件严重破坏

剪力墙墙肢中度损坏,多数连梁构件轻微损坏,部分连梁构件中度损坏,个别框架构件中度损坏。

严重破坏

多数承重构件严重破坏或部分倒塌

剪力墙墙肢严重损坏,多数连梁严重损坏,多数框架构件中度损坏

倒塌

多数承重构件倒塌

剪力墙墙肢严重损坏,框架构件严重损坏

2.3   构件损伤预测方法

RC高层结构通常由框架、剪力墙墙肢、连梁等抗侧力构件组成。由于抗侧的机理不同,不同类型构件宜采用的损伤判别位移指标也不尽相同。根据宜采用的位移指标类型可以将抗侧力构件分为(1)层间位移角敏感型构件和(2)曲率敏感型构件。

框架的破坏主要受层间位移角控制,控制连梁破坏的弦转角也和层间位移角有直接的相关关系[31],因此称这两种构件为层间位移角敏感型构件;而剪力墙墙肢通常表现出明显的弯曲变形,其层间位移角之中很大部分是弯曲变形贡献的无害层间位移角。以层间位移角作为弯曲型剪力墙墙肢的损伤判别指标将产生较大误差。而弯曲型剪力墙墙肢的损伤与该层的墙肢曲率直接相关,所以称剪力墙墙肢为曲率敏感型构件。以下将分别讨论这三种类型构件的损伤预测方法。

(1) 剪力墙墙肢

《建筑结构抗倒塌设计规范》[32]建议,对于压弯型构件,其损伤状况可根据图4确定。其中,B点、C点和D点分别代表结构的屈服点、峰值点和极限点。根据这三个点可以分别确定压弯构件的四个损伤状态,如表3所示。

本文2.1节提出了弹塑性弯剪模型及其参数标定方法,根据该方法,可以获得各层弯曲梁的三折线骨架线。由于弯剪模型中各层的弯曲梁能较好的代表高层结构中墙肢弹塑性行为[33],因此可以采用弯剪模型中弯曲梁的骨架线作为剪力墙墙肢损伤判别的基准。即按《建筑结构抗倒塌设计规范》的表5.4.4-2(即表3)确定剪力墙墙肢的损伤等级[32]

图4 压弯构件骨架线关键点与损坏程度的对应关系

4  压弯构件骨架线关键点与损坏程度的对应关系

Fig. 4 The relationship between the damage states and backbone key points of members under axial and bending loads

3  剪力墙墙肢转角的地震损坏等级判别标准

Table 3 The damage criteria of shear wall components

损坏等级

判别标准

损坏程度

1

θ θy

无损坏

2

θy<θθIO

轻微损坏

3

θIO<θθP

4

θP<θθLS

中度损坏

5

θLS<θθu

6

θ>θu

严重损坏

其中qyqpqu分别为剪力墙的屈服、峰值以及极限层间转角。剪力墙各层位置的屈服层间转角θy和峰值层间转角θp可以根据各层弯曲梁骨架线关键点对应的屈服曲率ry与峰值曲率rp乘以层高l进行确定。为了确定剪力墙的极限层间转角qu,收集了国内39片墙片的实验结果[34-39],得到剪力墙的极限层间转角均值为qu = 3.89qp

(2) 连梁

史庆轩等[40]通过对84个不同高跨比、不同配筋的连梁进行统计分析,推荐连梁的轻微损坏(即初始开裂)对应的层间位移角为1/1000,中度损坏(严重开裂或者部分钢筋屈服)的层间位移角为1/300。连梁严重损坏的层间位移角为1/60

(3) 框架

郭子雄等[41]通过对34榀框架实验以及大量实际工程进行统计分析,认为框架结构达到1/800层间位移角之后,框架开裂,因此采用该限值作为框架达到轻微损坏的限值。

钟益村等[42]通过对270余根柱试验资料进行统计分析,推荐框架结构的屈服层间位移角大约为1/200,因此采用该限值作为框架达到中度损坏的限值。

《建筑抗震设计规范》[15]建议钢筋混凝土结构的弹塑性位移角限值为1/50,以此作为框架严重损坏限值。

3   单体算例分析及校验

为了验证以上提出的方法对高层结构损伤预测的效果,对几栋高层单体建筑进行了分析。由于高层结构震害较少,无法和实际震害进行对比。因此本文采用精细有限元模型的计算结果作为基准,验证本方法的合理性。

选取五栋典型RC高层结构进行算例分析,这五栋结构的基本信息如表1所示。首先对这五栋结构按照2.1节中介绍的参数标定方法确定每栋结构的弯剪模型。之后分别对弯剪模型和精细模型进行静力弹塑性分析和弹塑性时程分析。精细模型采用MSC.MARC有限元软件进行分析,梁柱采用纤维梁单元,剪力墙采用分层壳单元进行模拟[3]

首先对Blg1的弯剪模型与精细有限元模型采用一阶振型进行推覆,其推覆结果如图5所示。可以看出弯剪模型中的弯曲梁以及剪切梁能很好的模拟精细模型中剪力墙和框架部分的弹塑性特性。之后采用400galEl-Centro地震动时程记录对Blg1的弯剪模型与精细有限元模型进行弹塑性时程计算,两者的顶点位移时程结果以及层间位移角包络结果同样有较好的吻合(如图6所示)。因此采用弯剪模型计算的EDPs可以用于预测高层结构的损伤情况。

图5 Blg1精细模型与弯剪模型能力曲线对比

5  Blg1精细模型与弯剪模型能力曲线对比

Fig. 5 Comparison of capacity curves of the refined finite model and the flexural shear model for Blg 1

(a) 顶点位移时程结果对比

(a) 顶点位移时程结果对比

(a) Comparison of time-history analysis results

(b)层间位移角结果对比

(b)层间位移角结果对比

(b) comparison of inter-story drift results

6  Blg1精细模型与弯剪模型弹塑性时程分析结果对比

Fig. 6 Comparison of time-history analysis results of the refined finite model and the flexural shear model for Blg 1

之后对Blg1的弯剪模型与精细有限元模型进行损伤预测对比。采用100gal200gal400gal以及800galEl-Centro地震动时程记录进行弹塑性时程分析。精细模型能较好的反映结构的真实破坏情况,因此以精细模型的结果作为基准。对于弯剪模型,采用本文2.3节提出的损伤预测方法计算各层框架、连梁和墙肢的损伤情况,结果如图7所示。可以看出,本文提出的方法能很好的预测精细模型各构件的损伤情况。尤其是对于墙肢构件,如图7c800gal的结果所示,弯剪模型不但预测到了墙肢最底部的中度损坏,同时也能模拟出高层结构墙肢腰部因为高阶振型引起的破坏。

为了进一步验证本文方法的效果,对表1中其他4栋不同高度,不同设防等级的高层结构进行了损伤分析。由于混凝土高层结构的损伤很大程度上取决于墙肢构件的损伤,因此以下主要给出了这4栋结构墙肢的损伤情况,如图8所示。可以看出对于这4栋结构,本方法同样有较好的预测效果。

(a) 框架损伤情况 (b) 连梁损伤情况

(a) 框架损伤情况

(a) Damage states of frame components

(b) 连梁损伤情况

(b) Damage states of coupling beam components

(c) 墙肢损伤情况

(c) 墙肢损伤情况

(c) Damage states of shear wall components

7 Blg1损伤情况对比

Fig. 7 Damage states of Blg 1

图8 Blg2-5墙肢损伤情况对比 图8 Blg2-5墙肢损伤情况对比

Blg2

Blg3

图8 Blg2-5墙肢损伤情况对比 图8 Blg2-5墙肢损伤情况对比

Blg4

Blg5

8  Blg2-5墙肢损伤情况对比

Fig. 8 Damage states of shear walls from Blg 2-5

4   区域算例展示

为了展示以上方法对区域高层结构的计算效果,以北京CBD高层建筑群作为研究对象,分别选取峰值加速度调幅至100gal200gal400gal800galEl-Centro地震动时程记录进行模拟。结合前文提出的方法,可以方便的计算得到每栋建筑各层的损伤情况,结合区域建筑高真实感的可视化方法[43],可以清晰的展示每栋建筑各层的损伤情况,如图9所示。

区域建筑损伤预测结果展示

区域建筑损伤预测结果展示

区域建筑损伤预测结果展示

区域建筑损伤预测结果展示

区域建筑损伤预测结果展示

Fig. 9 Damage states of regional buildings

 

5   结论

本文基于弹塑性弯剪模型计算的结构工程需求参数(EDP),提出了一套区域高层结构的地震损伤预测方法。该方法能考虑高层结构中的层间位移角敏感型构件和曲率敏感型构件的损伤,并且相应地分别提出了高层结构中框架构件、连梁构件和墙肢构件的损伤预测方法。将提出的方法与精细有限元模型进行了对比,结果证明提出的区域高层结构损伤预测方法不但能很好的考虑损伤的分布规律,同时也能准确把握破坏程度。本文成果期望服务于更精确的区域高层结构损伤预测和损失预测,为城市抗震防灾规划和灾后救援奠定基础。

参考文献:

[1]  Wikipedia. List of tallest buildings in Christchurch [EB/OL]. (2013-01-26)[2016-01-19]. http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_tallest_buildings_in_Christchurch.

[2]  ATC. Seismic evaluation and retrofit of concrete buildings (ATC-40) [R]. Redwood, California: Applied Technology Council, 1996.

[3]  Lu X, Lu X Z, Guan H, Ye L P. Collapse simulation of reinforced concrete high-rise building induced by extreme earthquakes [J]. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2013, 42(5): 705-723.

[4]  解琳琳, 黄羽立, 陆新征, 林楷奇, 叶列平. 基于OpenSeesRC框架-核心筒超高层建筑抗震弹塑性分析[J]. 工程力学, 2014, 31(1):64-71.

Xie L L, Huang Y L, Lu X Z, Lin K Q, Ye L P. Elasto-plastic analysis for super tall RC frame-core tube structures based on OpenSees [J]. Engineering Mechanics, 2014, 31(1): 64-71. (in Chinese)

[5]  Vamvatsikos D, Cornell C A. Incremental dynamic analysis [J]. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2002: 31(3): 491-514.

[6]  ATC. Earthquake damage evaluation data for California (ATC-13) [R]. Redwood, California: Applied Technology Council, 1985.

[7]  Kirçil M S, Polat Z. Fragility analysis of mid-rise R/C frame buildings [J]. Engineering Structures, 2006, 28(9): 1335–1345.

[8]  FEMA. Multi-hazard loss estimation methodology, Earthquake Model, Hazus-MH 2.1 Technical Manual [R], Washington D.C.: Federal Emergency Management Agency, 2012.

[9]  Hori M. Introduction to computational earthquake engineering [M]. London: Imperial College Press, 2006.

[10]  韩博, 熊琛, 陆新征, 叶列平. GPU/CPU协同粗粒度并行计算及在城市区域震害模拟中的应用[J]. 地震工程学报, 2013, 35(3): 582-589.

Han B, Xiong C, Lu X Z, Ye L P. GPU/CPU cooperative coarse-grained parallel computing and its application to regional seismic damage prediction [J]. China Earthquake Engineering Journal, 2013, 35(3): 582-589. (in Chinese)

[11]  熊琛, 许镇, 陆新征, 叶列平. 适用于城市区域震害预测的高层建筑计算模型[J]. 工程力学. DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.08.0713

Xiong C, Xu Z, Lu X Z, Ye L P. A urban seismic damage analysis model for tall building groups [J]. Engineering Mechanics. DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.08.0713 (in Chinese)

[12]  Shome N, Jayaram N, Krawinkler H, Rahnama M. Loss estimation of tall buildings designed for the PEER tall building initiative project [J]. Earthquake Spectra, 2013, 31(3): 1309-1336.

[13]  Ji J, Elnashai A S, Kuchma D A. Seismic fragility relationships of reinforced concrete high-rise buildings [J]. Structural Design of Tall & Special Buildings, 2009, 18(3): 259-277.

[14]  王晶, 刘文锋, 吕静. 钢筋混凝土剪力墙位移角统计分析 [J]. 工程抗震与加固改造, 2012, 34(3):15-21.

Wang J, Liu W F, Lu J. Statistical analysis of displacement angles of reinforced concrete shear walls [J]. Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting, 2012, 34(3): 15-21. (in Chinese)

[15]  GB50011-2010建筑抗震设计规范 [S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2010.

GB50011-2010 Code for seismic design of buildings [S]. Beijing: Building Industry Press of China, 2010. (in Chinese)

[16]  胡妤.高烈度地区钢筋混凝土框架-核心筒结构抗震性能研究[D]. 北京: 清华大学, 2014.

Hu Y. Study on seismic performance of reinforced concrete frame-core tube structures on high seismicity zones [D]. Beijing: Tsinghua University, 2014. (in Chinese)

[17]  Ren P Q, Li Y, Guan H, Lu X Z. Progressive collapse resistance of two typical high-rise RC frame shear wall structures [J]. ASCE Journal of Performance of Constructed Facilities 2015, 29(3): 04014087. DOI: 10.1061/(ASCE)CF.1943-5509.0000593

[18]  Lu X Z, Li M K, Guan H, Lu X, Ye L P. A comparative case study on seismic design of tall RC frame-core-tube structures in China and USA [J]. Structural Design of Tall and Special Buildings, 2015, 24(9): 687-702.

[19]  王来玮. 基于性能抗震设计的超高层框架-核心筒结构的抗震性能分析[D]. 安徽: 合肥工业大学, 2013.

Wang L W. Performance based seismic design and seismic behavior analysis of the super-high-rise frame-core tube structures [D]. Anhui: Hefei University of Technology, 2013. (in Chinese)

[20]  刘鹏飞, 王健, 王慧. 青岛财富中心超限高层结构结构概念设计[J]. 建筑结构, 2008, (5): 1-5.

Liu P F, Wang J, Wang H. Ultra limit high-rise construction concept design of Qingdao Fortune Center building [J]. Building Structure, 2008, (5): 1-5. (in Chinese)

[21]  吴礼华, 程绍革, 史铁花, 王子寒, 景晓昆. 基于不同剪力墙模拟单元的框剪结构pushover分析[J]. 工程抗震与加固改造, 2014, 36(5): 8-14.

Wu L H, Cheng S G, Shi T H, Wang Z H, Jing X K. Pushover analysis of frame-shear wall structures based on different simulated elements of the shear walls [J]. Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting, 2014, 36(5): 8-14. (in Chinese)

[22]  袁雅光, 陈春晖, 花更生.高宝金融大厦型钢混凝土框架-核心筒结构设计[J]. 结构工程师, 2009, 25(03): 1-6.

Yuan Y G, Chen C H, Hua G S. Design of the steel-concrete composite frame-tube structure in global financial plaza [J]. Structural Engineers, 2009, 25(03): 1-6. (in Chinese)

[23]  黄云勇, 费金祖, 程柯. 某高层剪力墙结构的静力弹塑性分析[J]. 低温建筑技术, 2010, 32(11): 56-57.

Wang Y Y, Fei J Z, Cheng K. Pushover analysis of a shear wall tall structure [J]. Low Temperature Architecture Technology, 2010, 32(11): 56-57. (in Chinese)

[24]  李展. 高层框架-剪力墙结构在罕遇地震下的静力弹塑性分析 [D]. 山东: 青岛理工大学, 2013.

Li Z. Nonlinear static analysis of a tall frame-shear wall structure under maximum considered earthquake [D]. Shandong: Qingdao Technological University, 2013. (in Chinese)

[25]  李兰文. 含较多短柱高层框架-剪力墙结构静力弹塑性分析 [D]. 山东: 山东建筑大学, 2013.

Li L W. Push-over analysis for tall frame-shear wall structure with reinforced concrete short columns [D]. Shandong: Shandong Jianzhu University, 2013. (in Chinese)

[26]  张琳, 李晶. 某超高层结构静力弹塑性分析[J]. 广东土木与建筑, 2008, (11): 7-10.

Zhang L, Lin J. Nonlinear static analysis of a super tall building [J]. Guangdong Architecture Civil Engineering, 2008, (11): 7-10. (in Chinese)

[27]  高宗来. 某超高层结构的静力弹塑性分析[J]. 工程与建设, 2015, 29(2): 204-206.

Gao Z L. Nonlinear static analysis of a super tall building [J]. Engineering and Construction, 2015, 29(2): 204-206. (in Chinese)

[28]  王燕燕, 莫海鸿. 基于MIDAS-Building的某超限高层结构静力弹塑性分析[J]. 四川建筑科学研究, 2012, 38(6): 181-185.

Wang Y Y, Mo H H. Pushover analysis of a tall building using MIDAS-Building [J]. Sichuan Building Science, 2012, 38(6): 181-185. (in Chinese)

[29]  李帼昌, 邵文帅, 王占飞, 杨阳. 基于不同侧向加载模式下超限高层的静力弹塑性分析[J]. 建筑结构, 2012, 42(S2): 168-171.

Li G C, Shao W S, Wang Z F, Yang Y. Pushover analysis of an out-of-code high-rise building based on different types of loading modes [J]. Building Science, 2012, 42(S2): 168-171. (in Chinese)

[30]  张元凯, 杨宝山. 基于MIDAS的双塔连体高层结构静力弹塑性分析[J]. 建筑结构, 2012, 42(S2): 141-144.

Zhang Y K, Yang B S. Nonlinear static analysis of concrete twin-towers high structure based on MIDAS [J]. Building Science, 2012, 42(S2): 141-144. (in Chinese)

[31]  钱稼茹, 徐福江. 钢筋混凝土框架-核心筒结构的变形解构规则[J].建筑结构, 2006, 36(S1):5.33-5.36.

Qian J R, Xu F J. Deformation decomposition rule of RC frame core tube structures [J]. Building Science, 2006, 36(S1):5.33-5.36. (in Chinese)

[32]  CEC392-2014建筑结构抗倒塌设计规范[S]. 北京: 中国工程建设标准化协会, 2014.

CEC392-2014 Code for anti-collapse design of building structures [S]. Beijing: Association for Engineering Construction Standardization, 2014. (in Chinese)

[33]  Paulay T, Priestley M J N. Seismic design of reinforced concrete and masonry buildings [M]. New York, USA: John Wiley, 1992.

[34]  钱稼茹, 吕文, 方鄂华. 基于位移延性的剪力墙抗震设计[J]. 建筑结构学报, 1999, 20(03): 42-49.

Qian J R, Lu W, Fang E H. Displacement ductility based shear wall seismic design [J]. Journal of Building Structures, 1999, 20(03): 42-49. (in Chinese)

[35]  邓明科, 梁兴文, 张思海. 高性能混凝土剪力墙延性性能的试验研究[J]. 建筑结构学报, 2009(S1): 139-143.

Deng M K, Liang X W, Zhang S H. Experimental study on ductility of high performance concrete shear wall [J]. Journal of Building Structures, 2009(S1): 139-143. (in Chinese)

[36]  剡理祯, 梁兴文, 徐洁, 王海. 钢筋混凝土剪力墙变形能力计算方法研究[J]. 工程力学, 2014, 31(11), 92-98.

Yan L Z, Liang X W, Xu J, Wang H. Research on calculation method of deformation capacity of reinforced concrete shear wall [J]. Engineering Mechanics, 2014, 31(11), 92-98. (in Chinese)

[37]  章红梅, 吕西林, 杨雪平, 张松. 边缘构件配箍对钢筋混凝土剪力墙抗震性能的影响[J]. 结构工程师, 2009, 24(5): 100-104.

Zhang H M, Lu X L, Yang X P, Zhang S. Influence of boundary stirrup on seismic behavior of reinforced concrete shear walls [J]. Structural Engineers, 2009, 24(5): 100-104. (in Chinese)

[38]  刘志伟. 高性能混凝土剪力墙抗震性能研究[D]. 上海: 同济大学, 2003.

Liu Z W. Study on the seismic performance of high performance reinforced concrete shear walls [D]. Shanghai: Tongji University, 2003. (in Chinese)

[39]  郑山锁, 侯丕吉, 李磊, 王斌, 于飞, 张宏仁. RC剪力墙地震损伤试验研究[J]. 土木工程学报, 2012, 45(2): 51-59.

Zheng S S, Hou P J, Li L, Wang B, Yu F, Zhang H R. Experimental study of the damage of RC shear walls under low cycle reversed loading [J]. China Civil Engineering Journal, 2012, 45(2): 51-59. (in Chinese)

[40]  史庆轩, 侯炜, 田园, 王秋维. 钢筋混凝土核心筒性态水平及性能指标限值研究[J]. 地震工程与工程振动, 2011, 31(6): 88-95.

Shi Q X, Hou W, Tian Y, Wang Q W. Study on seismic performance levels and performance index limit values of reinforced concrete core wall structure [J]. Journal of Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 2011, 31(6): 88-95. (in Chinese)

[41]  郭子雄, 吕西林, 王亚勇. 建筑结构抗震变形验算中层间弹性位移角限值的研讨[J]. 工程抗震, 1998, (2): 1-6.

Guo Z X, Lu X L, Wang Y Y. Study on elastic inter-story drift limits for seismic deformation checking of building structures [J]. Earthquake Resistant Engineering, 1998, (2): 1-6. (in Chinese)

[42]  钟益村, 王文基, 田家骅. 钢筋混凝土结构房屋变形性能及容许变形指标[J]. 建筑结构, 1984, (2): 38-45.

Zhang Y C, Wang W J, Tian J Y. The deformation performance and allowable deformation indexes of reinforced concrete building structures [J]. Building Structures, 1984, (2): 38-45. (in Chinese)

[43]  Xiong C, Lu X Z, Hori M, Guan H, Xu Zn. Building seismic response and visualization using 3D urban polygonal modeling [J]. Automation in Construction, 2015, 55: 25-34.

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