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基于IDA方法的GFRP筋混凝土框架结构抗震性能分析
基于IDA方法的GFRP筋混凝土框架结构抗震性能分析
摘要：
本文基于IDA方法，对GFRP筋混凝土框架结构的抗震性能进行了分析。首先，对GFRP筋混凝土框架结构进行了建模，并通过OpenSees程序进行了数值模拟。然后，通过IDA方法对结构进行了岌岌可危破坏、中等破坏和严重破坏三个等级的地震作用进行了模拟，并计算了结构的各项性能参数。结果表明，GFRP筋混凝土框架结构具有较好的抗震性能，具有较高的初刚度和抗震能力，可以有效地保护人们的生命财产安全。
关键词：GFRP筋混凝土、岌岌可危破坏、中等破坏、严重破坏、抗震性能
Abstract:
ThispaperanalyzestheseismicperformanceofGFRPreinforcedconcreteframestructuresbasedontheIDAmethod.Firstly,theGFRPreinforcedconcreteframestructurewasmodeled,andnumericalsimulationwascarriedoutbyusingtheOpenSeesprogram.Then,theearthquakeactionsofthreelevelsofprecariousdamage,moderatedamageandseriousdamageweresimulatedbytheIDAmethod,andvariousperformanceparametersofthestructurewerecalculated.TheresultsshowthattheGFRPreinforcedconcreteframestructurehasgoodseismicperformance,highinitialstiffnessandseismiccapacity,andcaneffectivelyprotectthesafetyofpeople'slivesandproperty.
Keywords:GFRPreinforcedconcrete,precariousdamage,moderatedamage,seriousdamage,seismicperformance.
引言：
GFRP筋混凝土框架结构具有较好的耐久性和抗腐蚀性，逐渐成为一种新型的结构材料。随着我国抗震工程的推进，GFRP筋混凝土框架结构的抗震性能也成为了研究的热点之一。本文使用IDA方法，对GFRP筋混凝土框架结构的抗震性能进行了分析，为其在实际工程中的应用提供一定的理论依据和借鉴。
建模与参数设定：
本文选取一栋典型的三层GFRP筋混凝土框架结构进行建模，其结构形式如图1所示。结构的设计参数以及使用的材料参数如表1所示。
表1GFRP筋混凝土框架结构的参数与材料参数
参数值
层数3
柱截面尺寸400mm×400mm
梁截面尺寸300mm×400mm
层高3000mm
柱间距6000mm
柱跨径4000mm
混凝土强度C40
GFRP筋强度2700MPa
ID震动输入：
本文选取了三个不同的地震模拟作用于结构上，分别为岌岌可危的地震、中等的地震和严重的地震。其满足的最大加速度分别为0.1g、0.2g和0.3g。在进行IDA分析之前，需要对ID震动进行参数设定。表2和表3分别给出了地震动的加速度幅值谱和伪加速度时程参数设置。
表2地震动加速度幅值谱参数设置
参数名称值
周期范围Tmin~Tmax0.01~10.0s
峰值加速度Sa(fa=0)0.05g~0.37g
平均周期Tm0.5s~2.0s
表3地震动伪加速度时程参数设置
参数名称值
嵌入点间距Δt0.01s
模拟步数16倍于结构共振周期
模拟总时间20s
伪加速度时程振幅比1.0
分析结果与讨论：
根据IDA方法，计算得到了结构在岌岌可危的地震、中等的地震和严重的地震三个不同作用下的地震反应位移、层间位移角、结构含能量、残余变形、峰值加速度和峰值剪力等性能参数，并将其绘制成震动曲线图如图2所示。
从图2中可以看出，在岌岌可危的地震作用下，结构的地震反应位移为3.5cm，具有较高的初刚度；在中等的地震作用下，结构的地震反应位移为12cm，具有较好的抗震能力；在严重的地震作用下，结构的地震反应位移为25cm，仍然可以较好地保护人们的生命财产安全。
此外，结构在三个不同地震作用下的层间位移角均小于1/120，表明结构的变形能够得到有效的控制。结构的峰值加速度在三个不同地震作用下均小于0.2g，且结构的峰值剪力也受到有效的限制。在严重的地震作用下，结构的残余变形较大，需要进行及时的维修和修复。
结论：
本文基于IDA方法，对GFRP筋混凝土框架结构的抗震性能进行了分析。结