帶暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模擬地震振動臺試驗及理論分析.pdf

1、短肢剪力墻是指截面高厚比為5-8的剪力墻。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)與普通剪力墻結(jié)構(gòu)相比,具有自重輕、平面布置靈活的特點,因此近年在住宅建筑中得到了較多的應(yīng)用。短肢剪力墻截面形式多為T形、L形、Z形等。然而,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)與普通剪力墻相比,其抗側(cè)剛度相對較小、抗震能力相對較差。針對短肢剪力墻的這些特點,本文提出了帶暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了較系統(tǒng)的試驗及理論研究。主要貢獻(xiàn)如下： 1.提出了帶暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu)并已獲國家專利。首次完成了

2、兩個短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模型的模擬地震振動臺試驗研究,一個為普通短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模型,一個為帶暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu)模型。較系統(tǒng)的研究了該結(jié)構(gòu)：各階自振頻率、振型、阻尼比；振動臺臺面及各樓層的絕對加速度反應(yīng)；各樓層加速度動力放大系數(shù)；模型各層的層間位移反應(yīng)及模型頂點相對基礎(chǔ)的位移反應(yīng)；模型鋼筋應(yīng)變反應(yīng)；結(jié)構(gòu)的裂縫發(fā)展規(guī)律及屈服機(jī)制。 2.在振動臺試驗研究基礎(chǔ)上,建立了帶暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu)動力非線性分析的宏觀有限元模型及理論方法,進(jìn)行了相

3、應(yīng)的結(jié)構(gòu)非線性時程分析,計算結(jié)果與實測結(jié)果符合較好。 3.在振動臺試驗研究基礎(chǔ)上,建立了暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析的等效斜撐框架模型及理論方法,進(jìn)行了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)Pushover分析,揭示了兩結(jié)構(gòu)屈服機(jī)制,計算結(jié)果與實測結(jié)果符合較好。 4.在試驗及理論研究基礎(chǔ)上,對一框架-暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了Pushover分析,研究了其抗震性能、層間位移和破壞屈服機(jī)制,并對其抗震能力進(jìn)行了評估,探討了暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的

4、適用范圍。 5.在試驗及理論研究基礎(chǔ)上,提出了合理的抗震設(shè)計建議和構(gòu)造措施。 主要結(jié)論： 1.帶暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu)與普通短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相比：彈性階段,二者剛度相近,動力特性及動力反應(yīng)相近；彈塑性階段,帶暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu)比普通短肢剪力墻結(jié)構(gòu)剛度退化相對較慢,自振頻率衰減相對較慢,阻尼比增大相對較慢。 2.帶暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu)與普通短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相比,開裂及破壞時所承受的最大加速度峰值均顯著提高；混凝

5、土開裂后,帶暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu)各層層間相對位移及頂點位移明顯小于普通短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的相應(yīng)值。 3.帶暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu)墻肢塑性鉸區(qū)域及連梁根部塑性鉸區(qū)域明顯大于普通短肢剪力墻結(jié)構(gòu),這是結(jié)構(gòu)抗震耗能能力強(qiáng)的重要表征。 4.所建立的暗支撐短肢剪力墻非線性動力分析模型及理論方法,以及所建立的靜力彈塑性分析模型及理論方法較為簡便適用,計算結(jié)果與實測結(jié)果符合較好。 總之,本文提出并研究的帶暗支撐短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震能力比