型鋼混凝土梁柱框支剪力墻抗震性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、建筑使用功能沿高層豎向往往要發(fā)生變化,底部樓層常作為商場、餐廳、展覽廳、文化娛樂等公共用房,上部樓層作為住宅、辦公、旅館等用房。相應(yīng)地,進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)設(shè)置托柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)將上部小柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為底部大柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu);或設(shè)置托墻轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)將上部小開問剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為底部大開間框架結(jié)構(gòu),即底部大空間框支剪力墻結(jié)構(gòu)。地震震害表明,鋼筋混凝土框支剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能較差,地震后結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重。在我國,高層建筑多集中在高烈度地震區(qū)內(nèi),底部大空間框支剪力

2、墻結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)工程師經(jīng)常采用的結(jié)構(gòu)型式,如何改善這種結(jié)構(gòu)的抗震性能是一個(gè)亟待解決的問題。本文研究托墻轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),提出在框支剪力墻結(jié)構(gòu)中采用型鋼混凝土框支梁、型鋼混凝土框支柱,稱之為“型鋼混凝土梁柱框支剪力墻結(jié)構(gòu)”,既可縮小構(gòu)件截面尺寸、增加建筑使用空間,又可改善鋼筋混凝土框支剪力墻延性差的缺陷,通過試驗(yàn)與理論研究得出有益的結(jié)論,為結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)這種結(jié)構(gòu)時(shí)提供理論依據(jù)及設(shè)計(jì)方法。 論文共分為以下幾個(gè)部分: 第l部分介紹論文研究

3、的背景、意義和主要內(nèi)容; 第2部分介紹與課題相關(guān)的三方面研究內(nèi)容:型鋼混凝土、框支剪力墻和轉(zhuǎn)換構(gòu)件,就國內(nèi)外在這三方面的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行綜述分析; 第3部分研究框支剪力墻結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下的受力機(jī)制,建立了框支剪力墻有限元模型,進(jìn)一步給出實(shí)用內(nèi)力分析方法; 第4部分根據(jù)實(shí)用內(nèi)力分析方法確定的結(jié)構(gòu)內(nèi)力,基于《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》和《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》,給出型鋼混凝土框支柱、型鋼混凝土框支梁、梁

4、柱節(jié)點(diǎn)、柱腳的設(shè)計(jì)方法;,第5部分基于提出的實(shí)用內(nèi)力分析方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公式,設(shè)計(jì)完成了4榀l/4縮尺比例的模型試件擬靜力試驗(yàn),施加豎向荷載和單調(diào)及低周反復(fù)水平荷載,其中3榀試件采用型鋼混凝土框支梁和框支柱,作為對比,1榀試件采用鋼筋混凝土框支梁和框支柱,研究結(jié)構(gòu)承載力、變形、剛度、延性、耗能能力和破壞形態(tài)。試驗(yàn)結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)配置型鋼后各項(xiàng)性能指標(biāo)均得到改善,延性系數(shù)可提高2.24~2.95倍; 第6部分基于理論公式及試驗(yàn)數(shù)據(jù),建

5、立了單調(diào)荷載作用下型鋼混凝土梁柱框支剪力墻骨架線模型、反復(fù)荷載作用下型鋼混凝土梁柱框支剪力墻恢復(fù)力模型、反復(fù)荷載作用下鋼筋混凝土梁柱框支剪力墻恢復(fù)力模型,模型考慮了強(qiáng)度退化和剛度退化,經(jīng)與試驗(yàn)曲線對比,兩者吻合較好;第7部分提出了底部大空間框支剪力墻結(jié)構(gòu)抗震分析簡化模型,將結(jié)構(gòu)視作由剪力墻單元和框支單元組成,給出了兩種單元的單元?jiǎng)偠染仃嚕⒕幹屏私Y(jié)構(gòu)地震反應(yīng)時(shí)程分析程序,進(jìn)一步進(jìn)行了彈性時(shí)程分析、彈塑性時(shí)程分析,對比了結(jié)構(gòu)配置型鋼后對抗

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