1、輕鋼復合剪力墻結構具有構件生產(chǎn)易于標準化、施工速度快、綠色環(huán)保等優(yōu)點，符合我國住宅產(chǎn)業(yè)化的要求，積極推廣此類新型結構體系，有助于加快我國城鎮(zhèn)化建設的步伐。將低層輕鋼結構住宅體系擴展到多層住宅結構體系，在國內(nèi)進一步推廣應用時，整體結構的抗震性能分析是一個關鍵問題。隨著性能設計概念的提出和應用，依靠考慮高階振型的MPA方法評估結構的抗震性能是當前工程界研究的熱點。本課題組已完成多層輕鋼復合剪力墻體結構的承重內(nèi)墻和承重外墻的足尺抗側性能試驗，

2、并對墻體進行了合理的簡化，在此基礎上，本文建立5層輕鋼結構的計算模型，基于MPA法研究結構在罕遇地震下的彈塑性響應以及倒塌安全儲備能力。
　　對于規(guī)則結構可采用二維平面模型進行分析。利用OpenSEES有限元軟件，建立5層規(guī)則輕鋼結構的平面計算模型，對結構進行模態(tài)Pushover分析，并將得到的能力曲線進行合理簡化，確定結構的屈服參數(shù);分別采用基于Ry-μ-T關系、等效線性化法建立非彈性需求譜和位移系數(shù)法三種方法求解結構在八度罕遇

3、地震烈度下的目標位移;同時，采用雙頻選波法篩選出10條地震波，對結構進行非線性時程分析;以時程分析結果的平均值為準確值，MPA法中三種求解目標位移的方法得到的結構頂點位移誤差不超過16％，且結果偏保守;最大層間位移角誤差不超過10％。
　　對于不規(guī)則輕鋼結構，考慮結構的扭轉效應，采用剛性樓板假定，建立5層偏心輕鋼結構空間桿系平扭模型，對結構進行三維模態(tài)Pushover分析，將平面MPA法推廣至三維不規(guī)則輕鋼結構分析?；赗y-μ-

4、T關系、等效線性化法建立非彈性需求譜的方法和位移系數(shù)法求解三維結構在單向水平地震作用下的目標位移時，三種方法所得結果接近，其中，位移系數(shù)法結果偏大。同時采用基于Ry-μ-T關系建立非彈性需求譜的方法求解結構在雙向水平地震下的彈塑性響應。通過與非線性時程分析結果的比較，表明，MPA法評估三維輕鋼結構分別在單向和雙向水平地震作用下的彈塑性變形結果能夠合理反映結構的頂點位移和薄弱層，單向水平地震激勵下，結構樓層頂點位移誤差在9％以內(nèi);雙向水平

5、地震激勵下，結構項層位移誤差在15％以內(nèi)，結果偏保守;但MPA法也存在低估結構最大層間位移角和樓層扭轉角的缺陷。
　　基于增量動力分析(IDA)計算倒塌安全儲備系數(shù)(CMR)是ATC-63報告推薦的方法，但該方法需要進行大量的非線性時程分析，計算效率低。本文根據(jù)模態(tài)Pushover分析得到的極限位移確定各階推覆曲線上的倒塌點，結合由具體地震動反應譜基于Ry-μ-T關系得到的彈塑性需求譜，求得結構倒塌點對應的地震動強度指標，通過繪制

6、倒塌易損性曲線，計算結構的倒塌安全儲備系數(shù)(CMR)，最終建立基于MPA的結構倒塌安全儲備分析方法。本文對三維多層輕鋼結構選用ATC-63報告中的20條遠場地震波，基于MPA法求解的倒塌安全儲備系數(shù)與基于IDA求解得到的結果接近，兩者相差8.71％，且結果偏保守。而采用基于設計反應譜的MPA法求解得到的倒塌安全儲備系數(shù)也具備良好的精度，與基于IDA求解的結果相差1.82％，且計算效率高，有利于工程界引入CMR這一指標。
　　輕鋼結