行版本的SAP2000不能计算出单元斜裂缝的构成。为了得出正确的构件挠曲刚度,反复做以下步骤:首先假设建筑的所有单元都是没有裂缝的;然后,需要弯矩同构件的出现裂缝的弯矩相比较。分别降低板厚和梁的惯性矩35,使需求弯矩大于裂缝出现弯矩。梁外部出现裂缝的正负弯矩分别为582k
M和379k
M。需要注意的是柱子没有裂缝出现。再后,再按以上方法重新分析建筑和弯矩简图。重复这些步骤直到所有的裂缝区域被鉴定和用模型表示出来。除了两端区域建筑结构里的梁上部不配筋(图4)。例如,梁A1A2在距A1点305mm以后,其上部不配筋(如图4和5)。为了确定出可能丧失挠曲强度的截面位置,将裂纹铰布置在上部没有配筋的可能的弯曲破坏点上。塑性铰的挠曲强度设为于Mcr相等,当所受的弯矩达到Mcr时,该截面即发生破坏。
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图4二层的梁A3B3和梁A1A2详细配筋情况
楼盖系统有沿纵向(南北向)的次梁。图6所示为一典型的楼盖的横截面。为了计算出次梁和板的可能的非线性响应,用梁单元为楼盖建立模型。次梁按T型梁计算,翼缘的计算宽度为各自板厚的四倍【5】。选取轴2和轴3的纵梁和其之间的一个宽20英寸的梁间的格栅为板的计算模型。为了给出板沿横向的计算模型,同样用一个宽20英寸于横梁平行的梁。在方形的板中其剪力流和梁单元的中的不一样。所以其扭转刚度取为整个截面刚度的一半【9】。
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图5梁的上部配筋弯曲位置(于梁A1A2相似,在邻近建筑靠近柱A1的地方)图6典型的楼盖的次梁系统4
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图7实验和分析的第二层柱A3的竖向位移
建筑的2、4、5、6层有填充墙,并在门窗等开口位置有过梁,如前面提到的第1、三层的填充墙,在爆除前已经拆掉。填充墙是用良好的空隙砖砌成的,空心砖的净空是其总大小的一半。填充墙的平面效应增强了建筑的刚度和强度,并且影响建筑的对荷载反应即变形。如果忽略墙的影响将得不到准确的建筑的刚度和强度。
在SAP2000中考虑了两种填充墙的形式:一种是用平面框架模型(模型A),另一种是FEMA365【10】中建议的受压杆件模型(模型B)。
41模型A是平面框架模型,但是,现行版本的SAP2000只能计算线性框架模型,不能计算裂缝的发展情况。填充墙的抗拉强度大概为26psi,弹性模量为644ksi【10】。由于裂缝的发展对填充墙的刚度影响很大,重复以下步骤来计算裂缝的形成:
(1)假设填充墙是线性的而且没有开裂,运行非线性历史分析。由于梁中的塑性铰的存在,梁中弯矩r