框架-剪力墻上部結(jié)構(gòu)共同工作理論分析與實踐研究.pdf

1、框架-剪力墻上部結(jié)構(gòu)共同工作的機(jī)理與框架、剪力墻的相對剛度比密切相關(guān)，并存在一定的變化規(guī)律。研究分析這一內(nèi)在聯(lián)系與變化規(guī)律，本文試圖確立框剪結(jié)構(gòu)在正常工作階段(彈性領(lǐng)域)上部共同工作的有效變化范圍及最佳狀態(tài)，彈塑性階段的承載力變化規(guī)律、合理出鉸次序及相應(yīng)的有利屈服機(jī)制，從而使框剪結(jié)構(gòu)能夠抵御不同程度的荷載與作用。 基于此，本文就上述目的通過以下方法對框剪結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、變形、延性及彈塑性耗能能力進(jìn)行了系統(tǒng)的綜合分析研究，得出

2、了一系列有關(guān)上部結(jié)構(gòu)共同工作的結(jié)論。 彈性階段，基于“等效剛度頂點位移相等”原則，推算出框剪結(jié)構(gòu)等效抗側(cè)剛度數(shù)學(xué)表達(dá)式，并對其按共同工作與不共同工作(假設(shè))進(jìn)行了分析比較，得出了結(jié)構(gòu)“等效抗側(cè)剛度放大倍數(shù)”與“相對剛度比”的內(nèi)在聯(lián)系與變化規(guī)律；結(jié)合對內(nèi)力分配、層間位移等因素的分析，提出了框剪上部結(jié)構(gòu)共同工作“有效變化范圍”及“最佳狀態(tài)”的初步概念。而后，針對工程實例，變換影響結(jié)構(gòu)剛度比的主要參數(shù)——構(gòu)件斷面尺寸，對各種工況進(jìn)行理

3、論分析與計算研究，得出了一系列反應(yīng)上部結(jié)構(gòu)共同工作變化規(guī)律的實際數(shù)據(jù)。經(jīng)綜合比較，得出當(dāng)λ=1.15～2.50范圍內(nèi)時，框架與剪力墻的相對剛度比適中；當(dāng)λ=1.50～2.50時，框架與剪力墻的相對剛度比合理且上部結(jié)構(gòu)共同工作處于有效變化范圍；而當(dāng)λ在2.0附近變化時，共同工作為最佳狀態(tài)。彈塑性階段，通過對框剪結(jié)構(gòu)層間位移角、剛度退化、內(nèi)力重分布、框架最不利受力狀態(tài)及“性能推覆”等綜合分析，得出了框剪結(jié)構(gòu)彈塑性狀態(tài)的承載力變化規(guī)律；通過對

4、框剪結(jié)構(gòu)主要耗能構(gòu)件與主要承載力構(gòu)件的延性、滯回環(huán)特性、破壞形態(tài)與破壞機(jī)制等綜合分析，得出框剪結(jié)構(gòu)的合理出鉸次序及相應(yīng)的有利屈服機(jī)制：連梁——框架梁——墻根——柱底，已經(jīng)屈服后的主要耗能構(gòu)件受約束于尚未屈服仍保持彈性狀態(tài)的主要承載力構(gòu)件，從而形成能夠有效控制層間位移角的受約束屈服階段。保證框剪結(jié)構(gòu)有效共同工作的基本措施應(yīng)設(shè)法延長這一階段，并在現(xiàn)行規(guī)范基礎(chǔ)之上采取提高框架承載力、變形能力以及減小柱截面尺寸的有效措施。最后，本文結(jié)合有關(guān)框剪