钢筋混凝土框架结构地震倒塌数值模拟方法研究

许德峰，王艳茹，戴君武，杨永强，管丽倩，Richard Agyare

（1.中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室，黑龙江哈尔滨 150080；2.地震灾害防治应急管理部重点实验室，黑龙江哈尔滨 150080；3.台州学院，浙江台州 318000；4.同济大学土木工程学院，上海 200092）

引言

钢筋混凝土（RC）框架结构在超罕遇地震的强震作用下会发生倒塌，例如，2008年我国汶川发生里氏8.0级大地震，北川县映秀镇的漩口中学教学楼和北川县的建设局办公楼RC 框架结构倒塌［1］，北川县交通局办公室和绿宝宾馆RC 框架结构底层倒塌［2］；2015年尼泊尔发生里氏8.1 级强震造成多幢RC 框架结构发生倒塌［3］。目前，研究RC 框架结构地震倒塌主要方法包括地震模拟振动台试验和数值模拟。我国2008年汶川地震以后做了大量的RC 框架结构地震模拟振动台试验，如黄思凝等［4］对多层多跨不带填充墙的RC 框架结构进行振动台倒塌试验，研究了RC框架结构的地震倒塌机理及倒塌模式。翁旭然［5］对多层多跨带填充墙的RC 框架结构地震模拟进行振动台倒塌试验，研究RC 框架结构的地震倒塌规律和存活空间的分布。地震模拟振动台试验在一定程度上能够重现RC结构地震倒塌的全过程，但经济成本较高。

国内外学者对RC 框架结构地震倒塌的数值模拟做了大量的研究，主要分为2 种：一种是不考虑填充墙的裸框框架结构、一种是考虑填充墙的单榀框架结构。ZHENG Zhe［6］、Daigoro Isobe等［7］和吕西林等［8］分别建立十层两跨×四跨、三层单跨、八层两跨×四跨、四层单跨和4 层两跨×两跨RC 裸框架结构数值模型，实现RC 框架结构地震倒塌全过程的数值模拟，分析了强震下RC 框架结构倒塌机理和倒塌模式。……