钢-FRP混合配筋转换梁结构抗震性能有限元分析

摘要：

开展4榀不同配筋方式的转换梁结构拟静力试验，并分析各榀试件的滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等抗震性能。采用OpenSees中基于刚度法的宏观梁柱纤维单元，选取适宜的本构材料并考虑筋材的黏结滑移，建立合理的转换梁结构数值分析模型，将数值模拟和试验结果进行比较，最后进行抗震性能参数分析。结果表明：混合配筋试件具有良好的抗震性能，数值分析模型能较好地模拟出滞回曲线的捏缩效应，对特征状态下的荷载值模拟精度较高;增大混凝土强度或者柱纵筋配筋率对试件ZHL-4抗震性能有利，而墙肢轴压比的提高将不利于试件ZHL-4抗震性能。

关键词：

转换梁; 混合配筋; 抗震性能; 有限元分析; 数值模拟

中图分类号： TU398""""" 文献标志码：A"" 文章编号： 1000-0844（2024）05-1097-12

DOI：10.20000/j.1000-0844.20221202001

Finite element analysis of the seismic performance of transfer beam

structures with hybrid reinforcement of steel-FRP bars

GONG Hongwei1， LIU Yuanxue1，2， CHEN Jin1， YAO Weilai1， WANG Yunxiao1

（1. Department of Military Facility， Army Logistics Academy of PLA， Chongqing 401331， China;

2. Chongqing Key Laboratory of Failure Mechanism and Protection of Facility in Plateau and Mountain Environment， Chongqing 401331， China）

Abstract：

This paper presents a study in which four specimens of transfer beam structures， each reinforced using different methods， were tested under pseudo-static loading. The analysis focused on the hysteretic curves， skeleton curves， and stiffness degradation curves of these specimens. A numerical analysis model for the transfer beam structure was established using the macro beam column fiber element based on the stiffness method in OpenSees， considering a suitable material constitutive model and the bond-slip of reinforced materials. The results from the numerical simulations were compared with experimental data to validate model accuracy. Results show that the specimens with hybrid reinforcement demonstrated good seismic performance. The numerical model accurately simulated the pinching effect observed in the hysteresis curves and provided high accuracy in the load values at characteristic states. Further analysis showed that increasing the concrete strength or the longitudinal reinforcement ratio of the column improved the seismic performance of specimen ZHL-4. Conversely， increasing the axial compressive ratio of the wall is harmful to the seismic performance of specimen ZHL-4.

Keywords：

transfer beam; hybrid reinforcement; seismic performance; finite element analysis; numerical simulation

0 引言

近年来，具有办公、商业和住宅等多种功能用途且体型复杂的多高层建筑发展迅速。通常，这类建筑上部剪力墙不落地，下部采用转换框架支撑，竖向构件不连续，上部与下部刚度差异较大，容易在转换结构处引发应力集中和弹塑性变形集中［1］。转换框架处于结构底部，承受较大的竖向和水平荷载，一旦发生破坏将造成结构整体倾覆或坍塌。已有研究结果表明，转换结构在国内外历次大地震中受损严重，其抗震性能也受到国内外学者广泛关注［2-4］。

周理［5］设计制作10个方钢管混凝土柱-型钢混凝土梁转换框架进行周往复加载试验，所有试件的滞回曲线饱满、呈纺锤形，轴压比和梁柱线刚度比对试件抗震性能影响较大。Li等［6］利用基于位移的抗震设计方法对某带转换框架的高层建筑进行抗震性能分析，结果表明，该建筑的极限位移与屈服位移之比约为2的要求太低，很有可能在较大地震作用中突然发生脆性破坏。Shahnewaz等［7］采用静力推覆分析法和时程分析法，研究某转换框架结构的抗震性能，分析发现转换结构的第一个塑性铰发生在转换结构的梁柱节点，提出了在塑性铰区采取加强措施的建议。部分研究人员设计了一个缩尺比例为1∶20的地铁车辆段上盖全框支剪力墙结构模型，对该结构模型进行了地震模拟振动台试验，试验结果表明在转换层第2层剪力墙首先出现裂缝，完成全部加载后结构模型的转换梁和底部框支柱完好，转换结构的抗震性能较好［8］。张爱萍等［9］采用ABAQUS有限元计算软件分析了高低位两跨梁式转换结构的数值分析，计算结果表明，结构变形主要集中在框支层，剪力墙的应力较小，加载后期框支柱的损伤程度远远超过转换梁，提出了加强框支层结构刚度，避免出现“上刚下柔”现象的设计建议。

梁式转换因传力明确、施工便捷等优点而被大量使用，但转换梁截面面积很大，梁内配置的钢筋多而密，施工难度大;此外，混凝土易开裂，暴露在侵蚀性环境下的钢筋极易锈蚀，钢筋锈蚀后体积膨胀，混凝土进一步产生锈胀裂缝，结构陷入“开裂-锈蚀-开裂”的恶性循环，严重影响结构耐久性等［10］。纤维增强塑料（Fiber Reinforced Plastic，FRP）筋是一种新型复合材料，具有质轻高强、耐腐蚀和无磁性等特点［11-12］，关于FRP筋混凝土结构的试验研究和理论分析有较为丰富的成果，这种材料在建筑、桥梁和电力［13-15］等工程领域也已有广泛应用。基于以上问题，课题组提出采用FRP筋替代钢筋配置于转换梁中，尝试解决转换层结构筋材配置密集、易于锈蚀失效等问题，通过钢-FRP混合配筋转换梁结构的低周往复荷载试验和基于OpenSees的抗震性能数值模拟分析，研究这种结构的抗震性能及影响因素。

1 试验概况

1.1 试件简介

本次试验确定试件的缩尺比例为1∶3，共设计有4榀形状尺寸均相同的梁式转换结构试件。其中，编号ZHL-1的试件为全部配置钢筋的对照组。编号ZHL-2、ZHL-3和ZHL-4的试件为试验组，分别将转换梁内的上部纵筋、下部纵筋或上下部纵筋替换为碳纤维增强塑料（Carbon Fiber Reinforced Plastic，CFRP）筋的混合配筋方式，其余各部分配筋与对照组试件ZHL-1相同，4榀试件的截面尺寸及配筋情况如图1所示。

试验采用强度等级为C20的混凝土浇筑试件，通过万能试验机测得各试件同批浇筑的混凝土立方体试块28 d抗压强度值分别为22.4、23.2、26.0和22.8 MPa。试验所用筋材有HPB300级和HRB335级两种钢筋，直径为d=9.5 mm的CFRP筋，测得筋材的力学性能如表1所列。表1中fy为钢筋屈服强度，fu为筋材抗拉强度，εy为钢筋屈服应变，εu为CFRP筋极限拉应变，E为筋材弹性模量。其中，CFRP筋的力学性能采用课题组所申请专利（专利号：201220335171.6）中方法测得。

1.2 试验加载

图2为对试件进行拟静力试验的加载装置示意图，试验分为竖向和水平的两阶段加载，采用PLU-1 000 kN型电液伺服装置控制竖向和水平作动器。首先，采用竖向作动器分4级施加至与框支柱轴压比μ=0.3对应的竖向荷载并保持不变;然后，水平作动器施加低周往复荷载作用，在钢筋达到屈服前，采用荷载控制方式逐级进行加载直至钢筋达到屈服，得到此时水平位移Δy;在钢筋达到屈服后，改用位移控制方式，加载点处水平位移级差为Δy，每级水平位移往复2次，直至水平荷载下降至峰值荷载的85%，停止加载。

2 模型建立

2.1 本构模型

2.1.1 CFRP筋本构

本次试验采用的CFRP筋为线弹性材料，不存在明显屈服点，可以采用OpenSees中Elastic材料和truss单元对CFRP筋进行模拟。其应力σ与应变ε本构模型建立为：

σ=Eε，0≤ε≤ εu

0，εgt;εu （1）

2.1.2 钢筋本构

OpenSees中包含有多种钢筋本构模型，本次分析采用其中的Steel02模型，即Giuffre-Menegotto-Pinto模型，该模型能考虑钢筋在循环往复荷载作用下的Bauschinger效应和等向强化，且表达简洁、计算速度快［16］。本构模型的数学表达式如下：

σ*=bε*+（1-b）ε*（1+ε*R）1R （2）

σ*=σ-σrσ0-σr （3）

ε*=ε- εr ε0- εr （4）

式中：σ*和ε*分别为归一化的应力和应变;σ0和ε0为钢筋滞回本构屈服时的应力和应变;σr和εr为钢筋反向加载时的应力和应变;b为钢筋硬化系数;R为影响曲线的曲率参数，主要用来考虑钢筋的Bauschinger效应，R与初始曲率R0和最大应变ζ有关。本次分析取b=0.1，R0=18.5，其余力学参数根据表1得出。

2.1.3 混凝土本构

本次分析采用OpenSees中的Concrete01混凝土本构，该本构基于Kent-Park模型提出，主要特点是忽略混凝土抗拉强度，参数少且物理意义明确，滞回法则较简单。如图3所示，Concrete01本构模型的骨架曲线由三阶段（上升段、下降段和水平段）构成。三阶段的本构方程表达为：

σ=kf′c2εkε0-εkε02，0≤εlt;kε0

kf′c［1-z（ε-kε0）2］，kε0≤εlt;εcu

0.2kf′c，ε≥εcu（5）

其中：

k=1+ρsfyhf′c （6）

z=0.53+0.29f′c145f′c-1 000+0.75ρsh′sh-0.002k（7）

式中：ε0为非约束混凝土的峰值应变，取ε0=0.002;k为箍筋约束效应对混凝土产生的强度和延性提高系数，按式（6）进行计算;ρs为体积配箍率;fyh为箍筋屈服强度;f′c为混凝土圆柱体抗压强度值，按f′c=0.79fcu，k计算;fcu，k为混凝土立方体抗压强度;z为混凝土受压软化段的斜率系数，按式（7）进行计算;h′为箍筋肢距;Sh为箍筋间距。对于处于非约束状态的箍筋外保护层混凝土，会随着试验的进行逐渐发生压碎剥落而失效，因此在本文分析中，当保护层混凝土压应变超过0.004时，取其应力值σ=0。由于各试件的差别主要在转换梁处，因此仅给出如表2所列的约束区混凝土计算参数取值，框支柱和剪力墙的计算参数同理计算。

2.1.4 滑移本构

已有研究表明，混凝土结构在低周往复荷载作用下，在梁柱端部等部位易发生筋材滑移。筋材的黏结滑移会对结构刚度、承载力及变形等产生重要影响［17-18］，结构发生筋材黏结滑移后其滞回曲线具有明显的捏缩现象［19］。为考虑纵筋滑移的影响，本次数值分析在试件端部引入零长度单元，并赋予零长度单元OpenSees中的Bond _SP01黏结滑移本构模型，如图4所示。

OpenSees定义Bond _SP01黏结滑移本构的命令流为：uniaxialMaterial Bond_SP01 $matTag $Fy $Sy $Fu $Su $b $R。其中，fy和fu分别

表示筋材的屈服强度和极限强度，sy和su分别为对应的屈服滑移量和极限滑移量，刚度折减系数取为b=0.3，低周往复荷载作用下的捏缩系数取为R=0.6。对于钢筋材料，fy和fu分别按表1进行取值;对于CFRP筋为线弹性材料，不存在明显的屈服平台，参考文献［20］，考虑其强度储备，取CFRP筋名义屈服强度fy为极限抗拉强度fu的70%～85%，在用Bond_SP01黏结滑移本构模型进行建模分析时，CFRP筋的极限抗拉强度按实测取值为fu=1 637.9 MPa，名义屈服强度参考文献［21］取为fy=0.75，fu=1 228.4 MPa。屈服滑移量sy与筋材直径db、屈服强度fy和混凝土抗压强度f′c有关，根据Zhao等［22］的大量试验结果拟合得到的屈服滑移量sy表达式如式（8），α为局部黏结-滑移参数，参考CEB-FIP Model Code 90取α=0.4。极限滑移量su由屈服滑移量sy计算得到，通常为su=（30～40）sy，本次分析计算取su=35sy。由此可以分别计算考虑钢筋和CFRP筋与混凝土的黏结滑移效应。

sy=2.54db8 437fyf′c（2α+1）1α+0.34（8）

2.2 数值模型

2.2.1 单元类型

OpenSees中有多种类型的单元，常用于模拟混凝土结构抗震性能的有Displacement Beamcolumn Element（基于刚度法的梁柱纤维单元）、Nonliner Beamcolumn Element（基于柔度法的梁柱纤维单元）和Beam With Hinges（基于柔度法的塑性铰单元）三种。本次分析主要采用基于刚度法的宏观梁柱纤维单元，沿试件长度方向将单元划分为若干积分区段，先由节点位移通过3次Hermit插值得出积分点处截面位移，然后对插值函数求导得出相应的截面变形，根据本构关系求得截面抗力向量和切线刚度矩阵，最后由积分法得到整个单元的抗力向量和刚度矩阵［16］。若仅考虑材料非线性，则单元抗力向量［Q］e和单元刚度矩阵［K］e可以表达为：

［Q］e=∫l0［B（x）］T［DR（x）］s［B（x）］dx（9）

［K］e=∫l0［B（x）］T［k（x）］s［B（x）］dx（10）

式中：［B（x）］表示单元位移插值型函数;［DR（x）］s表示截面抗力矩阵;［k（x）］s表示截面切线刚度矩阵。

2.2.2 单元与截面划分

文献［23］指出，当划分单元数量在3～7个时，由数值积分产生的差异将不再显著，本次模拟将转换梁和框支柱都划分为5个单元，且端部单元长度与截面高度一致，中间单元按余下长度3等分。纤维截面的划分形式对模拟结果也会产生十分显著的影响，截面划分越细，数值模拟结果越准确，相应也将增加计算量。文献［24］考虑了不同截面纤维划分数量、不同单元划分数量等对数值模拟精度产生的影响，结合OpenSees用户手册相关介绍，截面划分为保护层非约束混凝土、核心区约束混凝土和筋材3种纤维，分别对应其本构关系。约束混凝土划分为10×10段纤维，上下非约束区混凝土划分为2×20段纤维，左右非约束区混凝土划分为10×1段纤维，筋材按所在位置每根单独划分为1段纤维（图5）。

2.2.3 计算参数

在OpenSees中进行结构非线性分析时，运用Newton迭代法进行计算。竖向采用荷载控制方式共分10步加载，水平方向与试验先荷载后位移的混合加载控制不同，考虑到数值计算收敛性，水平方向直接采取位移控制加载，收敛准则选用位移增量准则，设定容许误差1.0×10-10。

3 模拟结果分析

3.1 滞回曲线

滞回曲线是进行结构弹塑性分析的参考，能较全面反映结构抗震性能。如图6所示为各榀试件的滞回曲线，其中编号为ZHL-3的试件试验数据由于试验人员失误未得以保存，仅给出由OpenSees模拟得到的滞回曲线。

从各榀试件滞回曲线可以看出，数值模拟所得滞回曲线的大小、形状与试验结果大致相当，加卸载刚度较为吻合，建立的OpenSees模型能较好模拟出滞回曲线的捏缩现象。滞回曲线具有以下特点：

（1） 加载初期，水平荷载和位移较小，试件表层混凝土未开裂，加卸载刚度均较大，且模拟较试验的加卸载刚度偏大;加载达到峰值荷载时，模拟所得滞回曲线与试验所得基本重合，滞回环呈反S形;加载后期，模拟的滞回曲线荷载较试验值偏大，高估计了试件承载能力，这与模拟未能充分考虑P-Δ二阶效应和剪切作用的影响有关。

（2） 滞回曲线在加载后期捏缩现象明显，考虑引起这一现象的主要原因有：筋材与混凝土之间的滑移量增大，剪切作用逐渐增大，试件刚度有所降低，部分混凝土开裂后反向加载裂缝未及时闭合。

（3） 对比图6（a）和6（d）可以看出，两者滞回曲线形状相似，ZHL-4试件水平承载力和极限位移值与ZHL-1相当，表明将转换梁处纵向钢筋替换为CFRP筋后试件仍具有较好的抗震性能。

3.2 骨架曲线

骨架曲线是滞回曲线中各级加载时荷载极值点相连的外包络曲线，是进行结构受力分析的重要依据。如图7所示为各榀试件的骨架曲线，曲线分为弹性、强化和破坏三阶段。加载前期，水平荷载和位移均较小，混凝土未出现裂缝，骨架曲线上升较快;随着水平位移增大，混凝土产生裂缝并不断扩展、筋材逐渐屈服，试件刚度有所下降，但骨架曲线仍缓慢上升;加载后期，混凝土裂缝进一步扩展，试件损伤较为严重，水平承载力呈现下降趋势。从骨架曲线可以得出各特征状态的水平荷载值，将正反向荷载取平均值后列于表3中。

从表3可以看出，采用OpenSees模拟得到各特征状态点的荷载值均略大于试验值，主要是数值模拟中的加载制度忽略了前期荷载控制的影响，另外，也忽略了剪切作用以及弯曲-滑移-剪切耦合等复杂作用的影响，略高估了试件的水平承载力，但模拟所得各特征状态荷载值与试验相差小于8%。

3.3 刚度退化

在低周往复荷载作用下，随着反复加卸载的进行，混凝土会产生损伤累积，表现出试件刚度逐渐退化，采用割线刚度Ki来表征这种趋势，计算如下：

Ki=+Pi+-Pi+Δi+-Δi （11）

式中：+Pi、-Pi为第i次循环时正、反向加载的最大水平荷载值;+Δi、-Δi分别为第i次循环时与+Pi、-Pi相应的水平位移值。各榀试件割线刚度Ki随水平位移Δi的刚度退化曲线如图8所示。

结合试验现象，从图8可以看出，在加载初期，结构内部混凝土裂缝不断产生发展，刚度退化现象较显著，试验和模拟结果均体现了这一趋势;随着加载进行，试件损伤不断加剧达到饱和，刚度退化现象趋于平缓，试验和模拟得到的刚度退化曲线逐渐重合。对比图8（a）、8（b）和8（d）中试验值，可以看出在加载初期，转换梁全部采用钢筋的ZHL-1比全部采用CFRP筋的ZHL-4刚度明显偏大且刚度退化现象也更明显，而上部采用CFRP筋、下部采用钢筋的ZHL-2初始刚度和刚度退化均介于两者之间。

3.4 综合性能

在评价结构的抗震性能方面，由于FRP筋为无明显屈服点的线弹性材料，FRP筋混凝土结构就不能采用与钢筋混凝土结构相同的位移延性系数评价方法［25］。冯鹏等［26］指出FRP筋混凝土不能只考虑以延性指标为评价标准的变形安全储备，还应当考虑结构的承载力安全储备。为此，本文参照冯鹏等［26］和Mufti［27］ 提出的包含承载力和变形两方面安全储备的综合性能指标对各榀试件进行分析，计算结果如表4所列。其中，承载力系数S、变形系数D（即位移延性系数μ）和综合性能指标J的计算方法为：

J=S·D=PuPy·ΔuΔy （12）

式中：Δy、Δu分别为各榀试件达到屈服荷载Py、极限荷载Pu时所对应的水平位移值。

分析表4可知：

（1） 模拟各榀试件的屈服荷载、极限荷载与试验值相差不大，由此得到的承载力系数S也较相近;但模拟得到的屈服位移、极限位移较试验值偏大，各榀试件变形系数D模拟值也明显大于试验值。原因是建立模型分析未能充分考虑P-Δ二阶效应，当模拟分析的荷载下降到峰值荷载Pm的85%，即达到极限荷载Pu时，相应的极限位移值Δu就高于试验值。

（2） 各榀试件的变形系数D远大于承载力系数S，说明对于综合性能指标的贡献中，变形安全储备远高于承载力安全储备。通过试验，得到各榀试件的变形系数D均大于7.0，说明采用钢-FRP混合配筋的梁式转换结构具有较好延性，满足规范对于结构延性系数μ≥3.0的要求。

（3） 从式（1）可以看出，综合性能指标的物理本质是极限状态与屈服状态耗散能量的比值。由于CFRP筋为线弹性材料，经历拟静力试验的反复加卸载过程几乎不产生塑性变形来耗散能量，所以用CRFP筋部分代替钢筋后，结构的综合性能指标将呈现出下降趋势，表4中试验和模拟的结果都与这一规律相符。

4 参数分析

受多种条件限制，对本文中的大型试验进行各种影响因素分析是十分困难的。在前述分析的基础上，进一步利用OpenSees对转换梁纵筋全部配置CFRP筋的ZHL-4试件进行影响因素分析，分别考虑混凝土强度、柱纵筋配筋率和墙肢轴压比3种单一影响因素，以骨架曲线、峰值荷载和综合性能指标来评价各影响因素对试件抗震性能的影响。

4.1 混凝土强度

本次试验采用的混凝土强度等级不高，考虑其他条件相同的情况下C30、C40、C50和C60强度混凝土对ZHL-4试件抗震性能影响。基于OpenSees得到的骨架曲线、峰值荷载以及综合性能指标与混凝土强度关系如图9所示。

由图9可以看出，不同强度混凝土的骨架曲线形状相似，在C30～C60范围内，随混凝土强度的增大，试件的初始刚度K、峰值荷载Pm和综合性能指标J均呈上升趋势，说明混凝土强度对ZHL-4结构的抗震性能有较大影响。并且，随混凝土强度的增加，峰值荷载Pm的上升趋势逐渐放缓，C40、C50和C60混凝土比C30峰值荷载Pm分别增大23.9%、39.2%和52.6%，综合性能指标J分别提高4.3%、12.1%和14.1%。从基于OpenSees的模拟分析可以看出，在C30～C60强度范围内，使用较高强度的混凝土对提高试件峰值荷载和综合性能储备均有利。在实际工程设计时，建议适当提高此类结构的混凝土强度等级。

4.2 柱纵筋配筋率

《混凝土结构设计规范（GB 50010—2010）》［28］规定框架柱的全部纵向钢筋配筋率不应大于5%。本次试验使用的柱纵筋为4B18+4B16，考虑配置8B14、8B16、8B18、8B20和8B22配筋方式来研究柱纵筋配筋率对ZHL-4结构的抗震性能影响，5种配筋方式对应配筋率ρs分别为1.55%、2.02%、2.56%、3.16%和3.82%，模拟结果见图10。

由图10可以看出，在本文分析的范围内，随着配筋率ρs增大，结构初始刚度K也有所增大，但趋势不如混凝土强度明显;各配筋率的骨架曲线形状相似，配筋率ρs越大，试件峰值荷载Pm越高，骨架曲线的强化段和破坏段越长，试件综合性能储备也越好。具体来看，ρs=2.02%、2.56%、3.16%和3.82%时较ρs=1.55%时峰值荷载Pm分别增大25.3%、33.9%、51.2%和68.9%，综合性能指标J分别提高6.8%、17.59%、33.7%和35.4%，柱纵筋配筋率ρs的这种影响趋势与文献［29］相同。从模拟结果可以看出，在满足相关要求时，适当增加柱纵筋配筋率对该结构抗震性能是有利的。

4.3 墙肢轴压比

轴压比n是指作用在结构上的轴压力设计值N与全截面面积A和混凝土轴心抗压强度设计值fc乘积的比值，是结构受压状况的衡量指标，对结构抗震性能具有重要影响。钟永慧［30］采用试验方法，较系统地研究了墙肢轴压比对加腋梁式转换结构抗震性能影响，结果表明：这种结构有较好的屈服和破坏机制，随着轴压比增大，结构承载力略有提高，但延性性能有明显下降。本文通过OpenSees模拟分析，得出在轴压比n=0.2、0.3、0.4和0.5的情况下ZHL-4结构的骨架曲线如图11所示。

由图11可以看出，在n=0.2～0.5范围内，墙肢轴压比n对结构抗震性能有显著影响，随着轴压比n的增大，结构初始刚度K增加明显，且峰值荷载Pm也有所提高，但骨架曲线强化段和破坏段明显减短，试件逐渐往脆性破坏方向发展。具体来看，轴压比n=0.3、0.4和0.5时比n=0.2时峰值荷载Pm分别提高13.0%、31.9%和45.9%，但是试件的综合性能指标J分别下降7.1%、23.3%和35.4%，采用OpenSees模拟分析的结论与文献［30］采用试验研究的结论一致。可以看出，进行转换结构设计时，应当控制墙肢轴压比，以保证结构具有较好的安全储备。

5 结论

在4榀转换梁结构的低周往复荷载试验基础上建立了OpenSees有限元分析模型，将数值模拟与试验结果进行了滞回曲线、骨架曲线、刚度退化和综合性能指标等对比分析，根据试件ZHL-4的模型进行了参数分析，主要结论为：

（1） 混合配筋转换梁结构与普通钢筋转换梁结构相比，滞回曲线形状大致相似，具有相当的承载力和变形能力，初始刚度退化较缓，综合性能指标减小。

（2） 采用基于刚度法的宏观梁柱纤维单元能较好模拟转换梁结构滞回曲线和受力特性，引入考虑纵筋黏结滑移的零长度单元可以反映出滞回曲线的捏缩效应，模拟结果与试验结果吻合较好。

（3） 参数分析表明，在C30～C60范围内，提高混凝土强度有利于ZHL-4试件的抗震性能;在ρs=1.55%～3.82%范围内，增加柱纵筋配筋率ρs有利于ZHL-4试件的抗震性能;在n=0.2～0.5范围内，增大墙肢轴压比n不利于ZHL-4试件抗震性能，进行设计时要严格控制墙肢轴压比。

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（本文编辑：任 栋）