RC異形柱框架-短肢剪力墻結構抗震性能的有限元分析.pdf

1、異形柱框架-短肢剪力墻結構體系是一種較為創(chuàng)新的新型體系，它介于異形柱框架-剪力墻結構和異形柱框架之間的一種組合結構體系。一方面，較短的墻肢布置起來更加靈活，且減小了結構剛度和自重，從而減小了地震力；另一方面，它繼承了異形柱框架結構諸多優(yōu)點，在一定程度上突破了其在高度上的限制。國內(nèi)外以往的研究大多是對短肢剪力墻或者異形柱結構進行單獨的討論，在各自的范圍內(nèi)進行研究和實驗。國內(nèi)的現(xiàn)有的研究成果主要集中在異形柱方面，而且對異形柱的研究主要集中在

2、正截面的承載力計算上。斜截面的承載力計算公式目前主要是根據(jù)有限的試驗結果，通過數(shù)學回歸分析得到的，這種現(xiàn)狀還不能滿足工程抗震分析的急切需要。
　　 本文利用流行的有限元軟件ANSYS對異形柱框架-短肢剪力墻結構體系在天津地震波（7 級）下的承載力、延性以及抗震性能等進行了研究，通過模擬計算來分析其結構體系特征，具體工作包括以下內(nèi)容：
　　 （1）首先，本文利用ANSYS軟件建立了三組不同異形柱構件肢寬厚比（3、3.5、4

3、）
　　 的異形柱框架-短肢剪力墻結構體系模型，并對三組不同肢寬厚比情形下的模型進行了單調(diào)荷載模擬加載試驗、低周反復荷載加載試驗、以及在地震模擬地震作用下加載試驗，進行了相應的分析計算，初步得出了三組試件在不同加載制度下的力-位移狀態(tài)、承載力、破壞狀態(tài)、抗震性能。
　　 （2）根據(jù)異形柱框架-短肢剪力墻結構分析中的應力等值圖，我們可以得出這樣的結論，在結構中，連梁與異形柱相聯(lián)的部位、連梁與短肢剪力墻的聯(lián)接部位的上下底面，

4、以及各異形柱的底部，都會出現(xiàn)較大的應力集中現(xiàn)象。隨著肢厚比的增大，結構的延性并沒有隨著明顯的提高或者明顯的降低，說明在異形柱肢厚比在（3～4）的范圍內(nèi)，肢厚比的變化對結構的延性影響有限。
　　 （3）其次，對ANSYS模型的計算結果進行理論分析，在地震反復荷載作用下，連梁延性非常好，數(shù)量可觀的塑性鉸可以吸收大量的地震能量。隨著異形柱肢厚比的增大，結構的剛度有所增大，使得結構的振動頻率增大，而增大效果隨著肢厚比線性的增大效果呈下滑