嵌套式高冗余度剪力墻的抗震性能研究.pdf

1、近年來，冗余理論引起了土木工程、計(jì)算機(jī)、新聞傳播、醫(yī)學(xué)、機(jī)械制造等多個(gè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。特別是在“911”世界貿(mào)易中心(WTC)倒塌事件后，美國、日本等國家開始了結(jié)構(gòu)領(lǐng)域關(guān)于冗余度的廣泛討論與研究，認(rèn)為冗余度應(yīng)該成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮的概念之一。冗余理論的分析大多集中于整體結(jié)構(gòu)的研究中，但在構(gòu)件中尤其是高層中廣泛使用的鋼筋混凝土剪力墻構(gòu)件的應(yīng)用幾乎鮮有人關(guān)注。為了填補(bǔ)這項(xiàng)空白，受國家自然科學(xué)青年基金委托，本文對(duì)嵌套式壁式框架一啞鈴型高冗余

2、度剪力墻進(jìn)行了抗震性能的研究，將冗余理論應(yīng)用于剪力墻構(gòu)件中。對(duì)這種剪力墻抗震性能的研究，可以為高冗余度剪力墻的后續(xù)研究及設(shè)計(jì)提供參考，也可以為剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)提供新的思路。
　　 本文首次對(duì)兩榀高寬比分別為0.67和1.22的雙跨高冗余度剪力墻進(jìn)行了理論與試驗(yàn)的研究，探索這種結(jié)構(gòu)形式剪力墻的受力特點(diǎn)及破壞現(xiàn)象，闡述了這種剪力墻與普通剪力墻相比具有的優(yōu)越性。
　　 通過2個(gè)試件的擬靜力試驗(yàn)，研究了這種高冗余度剪力墻在地

3、震作用中的破壞形態(tài)、承載力、剛度，耗能能力，滯回曲線等，指出了這種剪力墻具有較好的抗震性能，破壞層次性明顯。由于兩個(gè)試件均為兩層剪力墻，中間有翼緣突出模擬樓板情況，可以較為真實(shí)的反映實(shí)際工程中剪力墻破壞情況。試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)現(xiàn)象均表明這種剪力墻具有良好的耗能能力和冗余性，可以為抗震抗倒塌設(shè)計(jì)提供幫助和參考。
　　 本文利用ABAQUS有限元分析軟件對(duì)這種高冗余度剪力墻體系進(jìn)行了力學(xué)模型分析，并通過對(duì)鋼筋混凝土材性的選取以及對(duì)軟件中

4、塑性損傷模型的設(shè)定建立了嵌套式壁式框架-啞鈴型高冗余度剪力墻的數(shù)值模型，同時(shí)設(shè)定與試驗(yàn)過程相似的分析步，以得到有限元分析結(jié)果，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，為后續(xù)研究提供了參考。
　　 本文將用于結(jié)構(gòu)的抗倒塌可移除研究方法用于構(gòu)件抗倒塌分析中，并采用ABAQUS有限元軟件模擬了壁式框架-啞鈴型高冗余度剪力墻構(gòu)件的抗倒塌移除分析，從而對(duì)這種剪力墻的冗余性和傳力路徑的可替代性進(jìn)行了評(píng)估，同時(shí)也檢驗(yàn)了這種高冗余度剪力墻在損失一種結(jié)構(gòu)傳力