帶混合暗支撐的鋼筋混凝土雙室筒體力學(xué)性能研究.pdf

1、鋼筋混凝土核心筒因初始剛度大、承載力大、延性好、良好的空間和整體受力性能，是高層和超高層建筑的主要抗側(cè)力構(gòu)件，在實際工程中得到了非常廣泛的應(yīng)用。而帶混合暗支撐的鋼筋混凝土核心筒是在普通混凝土核心筒的一種新型改進形式，通過在普通核心筒墻內(nèi)加入型鋼暗支撐以大幅度的提高核心筒的初始剛度、承載力、延性和變形性能，但目前對其的研究和應(yīng)用還不是很成熟，因此加強對帶混合暗支撐核心筒力學(xué)性能的研究既是發(fā)展高層及超高層建筑的需要，也具有十分重大的工程意義

2、。目前學(xué)術(shù)界對核心筒的理論和試驗研究主要是針對于單室筒體，而在實際工程中應(yīng)用非常普遍的長方形雙室筒體的研究還比較少，針對于這一現(xiàn)狀本文的主要的研究內(nèi)容為帶混合暗支撐雙室筒體相關(guān)的力學(xué)性能。剪力滯后效應(yīng)是鋼筋混凝土核心筒的一個非常重要的受力特征，剪力滯后效應(yīng)的存在使得核心筒的整體受力性能下降，材料的性能得不到充分的發(fā)揮，同時也使得截面的設(shè)計偏于不安全。因而加強對核心筒剪力滯后效應(yīng)的研究是充分了解筒體受力性能，優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的必然要求

3、。基于計算機技術(shù)和有限元研究領(lǐng)域飛速發(fā)展的時代背景，本文運用ABAQUS有限元軟件對不同條件下的雙室筒體進行了大量的數(shù)值模擬和參數(shù)分析。
　　本論文以帶混合暗支撐雙室筒體、X形鋼筋暗支撐雙室筒體以及普通雙室筒體為主要的研究對象，著重研究了在不同構(gòu)造和荷載加載條件下核心筒的剪力滯后效應(yīng)、承載力、變形性能、剛度變化、抗震性能等力學(xué)性能，并對其結(jié)果進行了比較和理論分析。本文完成的以下的主要內(nèi)容：
　?。?）本文通過運用ABAQUS

4、有限元軟件模擬了有關(guān)文獻的試驗?zāi)Ｐ?，分析和討論了ABAQUS的建模方法、參數(shù)設(shè)置、材料本構(gòu)、單元類型的選擇和網(wǎng)格類型劃分的方法。通過模擬結(jié)果和試驗結(jié)果的對比及結(jié)果參數(shù)誤差原因的分析，有效的證明了運用ABAQUS能夠比較準確地模擬鋼筋混凝土核心的力學(xué)性能，并在有關(guān)文獻的基礎(chǔ)上建立本文鋼筋混凝土的雙室筒體有限元模型。
　　（2）對不同構(gòu)造條件和加載條件的鋼筋混凝土核心筒進行了數(shù)值模擬，通過提取各模型底部翼緣截面縱向應(yīng)變計算結(jié)果來對核心

5、筒的剪力滯后效應(yīng)進行研究。為了能夠使核心筒的建立滯后效應(yīng)進行量化以對不同模型的剪力滯后效應(yīng)進行比較，本文定義的“剪力滯值”為翼緣截面的最大縱向應(yīng)變與平均縱向應(yīng)變之差和平均縱向應(yīng)變的比值，并通過“剪力滯值”的大小來衡量核心筒翼緣縱向應(yīng)變的不均勻程度。本文主要研究了雙室筒體在水平荷載作用下，其剪力滯后效應(yīng)的表現(xiàn)形式及、分布特點以及變化規(guī)律，探討了核心筒的暗支撐形式、軸壓比、連梁跨高比、墻肢型鋼暗支撐構(gòu)造形式和數(shù)量以及連梁鋼板等因素對雙室筒體

6、剪力滯后效應(yīng)的影響。
　?。?）對比了不同構(gòu)造和加載條件下單室和雙室鋼筋混凝土核心筒的抗震性能。主要研究了帶混合暗支撐雙室筒體、X形鋼筋暗支撐雙室筒體以及普通雙室筒體在不同情況下的力-位移曲線、延性、抗震參數(shù)特征點及剛度退化曲線，以進一步研究暗支撐形式、軸壓比、連梁跨高比、墻肢型鋼暗支撐構(gòu)造形式和數(shù)量、水平荷載加載方向及連梁鋼板等因素對核心筒抗震性能的影響，研究結(jié)果證明在雙室筒體中加入暗支撐特別是型鋼暗支撐能夠大幅度提高核心筒的整