Page 47 - 《振动工程学报》2025年第11期

第 11 期 曹徐阳，等：外附装配式框架-支撑减震加固体系高效数值模拟方法与动力灾变响应分析 2505

率，确保了构件的浇筑质量，降低了全生命周期的维 [2] BIRD J F，BOMMER J J，CROWLEY H，et al. Modelling
护成本。 liquefaction-induced building damage in earthquake loss esti-
（2）数值模型层面 mation[J]. Soil Dynamics and Earthquake Engineering，
基于 OpenSEES 软件平台建立了该外附子结构 2006，26（1）：15-30.
[3] 吴刚，冯德成，徐积刚，等. 损伤可控结构基本概念、实
的高效数值模型，模型构造被划分为两类：第一类模
现途径和设计方法 [J]. 建筑结构学报，2025，46（7）：218-
型仅考虑外附预应力的子结构，第二类模型则只关
230.
注外附支撑的子结构。基于提出的高效模型，进一
WU Gang，FENG Decheng，XU Jigang，et al. Concepts，
步验证了相关单元和材料本构的设置必要性。总体
pathways and design methods of damage controllable struc-
而言，所提出的两类分析模型均可以反映试验中的 ture[J]. Journal of Building Structures，2025，46（7）：218-
力学特征，模拟结果与试验结果总体上呈现出较好 230.
的一致性，这在一定程度上说明了该模型的适用性 [4] WANG H T， TANG C， CHEN M S， et al. Experimental
与可行性。局部层次上，试验的滞回曲线呈现出更 study on the flexural performance of prestressed RC beams
为明显的捏缩现象，在滞回环后期，结构加载刚度逐 with post-tensioned CFRP strands[J]. Engineering Structures，
步降低，而数值模型则更为理想光滑，模拟过程中也 2024，309：118118.
[5] ALJAWHARI K，GENTILE R，GALASSO C. A fragility-
呈现出更大的加载刚度与更为饱满的耗能效果。该
oriented approach for seismic retrofit design[J]. Earthquake
现象也与实际加载工况中构件基底滑移、加载端初
Spectra，2022，38（3）：1813-1843.
始间隙等因素相关。此外，本次模拟采用的是二维
[6] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑抗震加固技术规
模型，并未考虑结构面外扭转及失稳等工况，而在试
程：JGJ 116—2009[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2009.
验中，上述因素会对结构的加载刚度与滞回响应产
Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the
生影响。在后续研究中，建议进一步采用三维数值 People’s Republic of China. Technical specification for seis-
模型，以进一步表征该外附加固体系的局部行为与 mic strengthening of buildings：JGJ 116—2009[S]. Beijing：
刚度特征。 China Architecture & Building Press，2009.
（3）动力灾变分析层面 [7] 吴刚，曹徐阳，冯德成. 面向城市更新的外附子结构式既
基于 5 跨-5 层框架开展了该外附子结构的加固 有建筑抗震性能提升技术研究进展 [J]. 建筑结构，2024，
性能评估与动力灾变分析，选取了 PEER 中的 30 条 54（19）：21-34.
远场地震动并设置了 5 种方案，以验证该子结构的 WU Gang， CAO Xuyang， FENG Decheng. Research
progress on seismic performance improvement technology of
整体效果以及各组成部件的贡献作用。结果表明，
existing buildings via externally-attached substructure
加固前原结构在大部分地震动下的层间位移响应均
approach for urban renewal[J]. Building Structure， 2024，
超过了限值。外附支撑提升了初始刚度，显著降低
54（19）：21-34.
了位移响应且使得结果分布更为均匀，对于改变结 [8] CAO X Y， SHEN D J， FENG D C， et al. Seismic
构体系及消耗地震能量起到了重要作用；外附预应 retrofitting of existing frame buildings through externally
力缓解了高楼层的峰值及残余位移响应，对于结构 attached sub-structures： state of the art review and future
的自恢复及震后韧性功能起到了重要作用。案例五 perspectives[J]. Journal of Building Engineering， 2022，
结合了其余几组的特点，起到了最优的加固效果， 57：104904.
加固后顶层位移平均降低幅度达 75.2%，中震和大震 [9] CAO X Y， FENG D C， WU G. Seismic performance
下 加 固 后 原 结 构 柱 的 层 间 剪 力 平 均 降 低 幅 度达 upgrade of RC frame buildings using precast bolt-connected
71.95% 和 69.97%。总体而言，外附子结构通过自身 steel-plate reinforced concrete frame-braces[J]. Engineering
Structures，2019，195：382-399.
结构形式、连接构造等的改变，实现了整体结构的
[10] XU J G，CAO X Y，WU G. Seismic collapse and reparabil-
加固修复与性能提升，相关结论可为地震多发区老
ity performance of reinforced concrete frames retrofitted with
旧房屋的加固修复提供参考借鉴。
external PBSPC BRBF sub-frame in near-fault regions[J].
Journal of Building Engineering，2023，64：105716.
参考文献： [11] KURAMOTO H， HAGA R， MATSUI T， et al. Dynamic

loading test on RC frame externally retrofitted by CES
[1] CABAÑAS L，BENITO B，HERRÁIZ M. An approach to frame[J]. Journal of Structural and Construction Engineering
the measurement of the potential structural damage of earth- (Transactions of AIJ)，2008，73（630）：1265-1272.
quake ground motions[J]. Earthquake Engineering & Struc- [12] 曲哲，张令心. 日本钢筋混凝土结构抗震加固技术现状与
tural Dynamics，1997，26（1）：79-92. 发展趋势 [J]. 地震工程与工程振动，2013，33（4）：61-74.