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《西安建筑科技大学》 2011年
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短肢剪力墙抗震性能试验研究及损伤分析

张品乐  
【摘要】:短肢剪力墙结构是一种新型的建筑结构形式,由于其建筑功能、结构受力和工程造价都比较合理,近年来在我国得到了广泛地应用和发展。但短肢剪力墙在地震区应用经验不多,缺乏深入的研究和实际强震的考验。为安全起见,《高层建筑混凝土结构技术规程》中对这种结构抗震设计进行了非常严格的规定。对短肢剪力墙结构进行系统的抗震性能试验研究和理论分析,可以完善设计理论以及规范的相关规定,为抗震设计提供必要的参考依据。围绕以上目标,本文主要完成以下工作。 1、对模型比例为1:2的6个T形截面短肢剪力墙试件、6个L形截面短肢剪力墙试件分别进行了低周反复荷载试验研究,详细叙述了短肢剪力墙的破坏过程,分析了轴压比、截面高厚比、剪跨比、配箍率等参数变化对短肢剪力墙试件的承载力、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特性等抗震性能的影响,分析了平截面假定的适用性和剪力滞后效应的影响,深入研究了短肢剪力墙的破坏机理。 2、对试验结果进行非线性有限元模拟分析,验证了非线性有限元计算模型的可靠性。为扩大试验结果,分析了轴压比、混凝土强度、纵筋强度、箍筋强度等各种参数变化对短肢剪力墙抗震性能的影响。通过上述试验和非线性有限元模拟分析,准确的得到了短肢剪力墙抗震薄弱部位、破坏模式及影响短肢剪力墙的抗震性能的因素,并提出一些有用的设计建议,供该类结构抗震设计时参考。 3、通过在腹板边缘约束构件内加设方钢管,形成一种新型结构-钢管混凝土短肢剪力墙,并对该结构进行了非线性有限元分析,研究表明该结构具有良好的抗震性能。 4、基于理论和试验数据给出短肢剪力墙正、反向卸载刚度、正、反向加载刚度和弹性刚度之间的关系,和反复加载下的强度退化率,建立构件的恢复力模型,并确定了滞回规则。滞回模型能较好地反映试件的滞回特性,可用于短肢剪力墙结构进行弹塑性地震反应分析。 5、提出应按延性最不利方向,也即T形截面短肢剪力墙的腹板受压方向,并根据配箍特征值、剪力墙高宽比和顶点所需弹塑性层间位移角值确定T形截面短肢剪力墙轴压比限值的计算方法,计算结果以表的形式列出,可供工程设计时参考。 6、基于理论和试验数据建立了考虑两个方向相互作用影响的短肢剪力墙累积损伤评价模型,利用该模型描述了短肢剪力墙受力-变形-损伤-裂缝-屈服-破坏的全过程,模型可为结构震后安全评估和修复提供参考。确立了短肢剪力墙性能水平、层间位移角、损伤指标之间的对应关系,对基于损伤性能的结构抗震设计有所帮助。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU973.31

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【引证文献】
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