摘要：结合我国首幢上海园南配筋砌体高层住宅，首先简介了同济大学、湖南大学和哈尔滨建筑大学等专家及研究人员所做的实验和计算分析情况。然后结合所承担的砌体结构抗震分析软件开发任务，指出了现有研究成果中所需解决的几个问题。经过分析论证，提出了利用已有实验资料，用层等效剪切型模型来解决的方案，并编制了相应的计算软件，作为算例，对上海18层配筋砌体住宅进行了弹塑性时程分析，给出了可供参考的一些初步结论。

　　前言

　　上海园南小区的18层混凝土砌块配筋砌体住宅，是我国首幢配筋砌体高层建筑，同济大学钱义良、吴明舜教授结合该工程，对配筋砌体进行了系统的研究。首先，用19片配筋混凝土砌块墙体分两组：10个高跨比为1.82的弯曲破坏墙片和9个高跨比为0.83的剪切破坏墙片，进行了低周反复荷载下的伪静力实验，由实验获得了墙片的力-位移滞回曲线，进而统计出了两组四线性的归一化的骨架曲线[1]，给出了弯曲极限承载力和抗剪极限承载力的计算方法和相关公式。最后，对该住宅进行了抗震性能分析，表明配筋砌体建筑具有良好的抗震性能。湖南大学施楚贤教授的硕士生谢小军[2]和哈尔滨建筑大学唐岱新教授的博士生姜洪斌[3]也参与了试验，在其论文中分别给出了统计所得无量纲化三线性骨架曲线，可能由于分析方法不同，分析结果稍有差异，但基本上是相同的。此外，也都参照钱义良教授等的工作，讨论了弯曲和剪切承载力问题。在此基础上，谢小军分别采用层剪切型和层弯剪模型编制了程序并对园南住宅进行了对比计算。

　　姜洪斌采用退化弯剪型三线性恢复力模型，对该住宅在不同地震烈度、不同地震波作用下的地震反应进行了分析，判断了在不同地震烈度下工程的最终破坏情况。我们在开发砌体结构抗震分析软件时，得到了上述单位和砌体标准化委员会的大力支持，为完成软件开发工作提供了条件。但是，在学习和消化前人所做工作的时候，发现有些问题各研究者都没交待清楚，在与有关人员交换意见的基础上，提出了从实验结果出发，采用等效剪切型的层间模型对罕遇地震进行弹塑性时程分析的方案，并开发了相应软件，进行了园南住宅的分析，从而得到了一些可供工程参考的结论。1若干需讨论的问题1.文献[2]、[3]对配筋砌体高层住宅的时程分析都采用弯剪型力学模型，指出先按变截面悬臂杆位移计算公式[4]生成柔度矩阵，由柔度矩阵求逆获得结构刚度矩阵。但是，柔度矩阵计算时的惯性矩和面积如何求得，都没说清楚，由于两人思路不同，因此这一作为计算必须的基本数据出入较大。那么，柔度矩阵计算时的截面惯性矩和面积究竟应如何计算呢?显然这是编制程序时必须首先解决的一个问题。2.在[2]、[3]中均提到，“通过层间恢复力模型可求出任一时刻各层的抗侧力刚度，然后再由求得和，继而重新计算柔度矩阵并求逆得到当前状态新的刚度矩阵”。

　　但作者都没有明确指出如何由求得和。这里有如下问题需要考虑：由恢复力模型得到的和弯剪型的刚度元素有何关系，作者在弹塑性分析时究竟要用什么模型;即使按考虑弯曲影响的层剪切模型计算时，与和的关系也应为(i是层号，j是墙片号)那么如何由上式一个关系来确定当前弹塑性和呢;如果说弯剪型先确定和的弹塑性状态变化，那么它变化的依据怎么获得呢?因为试验只获得剪力和位移的关系，并没有给出弯矩和曲率的关系。因此，如何确定和变化也是必须回答的。3.即使采用[2]、[3]中退化三折线的无量纲化的骨架曲线，也必须给出结构的极限剪力和位移、，文献[2]中给出了配筋砌体剪力墙的抗剪承载力平均值的公式，文献[3]中给出了其偏心受压状态下的承载力公式，而极限位移值均采用墙片的实验值。显然，一般来说这样得到的骨架曲线弹性刚度和由柔度矩阵所得到的楼层弹性刚度不可能一致。因此，如何根据实际结构确定骨架曲线上的控制点，也是一个必须讨论的问题。

　　作为砌体结构抗震软件，常规结构按规范进行抗震的抗剪承载力验算是比较简单的，如果采用周期的经验公式，做基底剪力法验算时可以不建立结构整体计算模型，将层间剪力按刚度分配，对墙片进行验算即可。但是对配筋砌体高层结构，情况就不一样了，为了进行罕遇地震时的弹塑性时程分析，上述一些问题必须给出合理的、科学的回答。2解决方案经过与上述研究相关的人员进行多次磋商后，从力学概念出发，我们提出了以下解决方案。2.1关于截面几何性质既然柔度系数是按变截面悬臂杆来求得[4]，因此在[2]、[3]层弯剪型模型平截面假定仍成立的条件下，墙体对截面整体形心坐标(设为x轴)的惯性矩和面积应按下式求得：式中脚标为楼层号，为第层的墙片号，为第墙片离x轴的距离，为第墙片形心离x轴的距离。如果第墙片与x轴成斜交，则还需运用转轴公式。

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