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带刚性连梁的双肢剪力墙及其结构控制性能的研究

韩小雷  
【摘要】:本文研究带刚性连梁的双肢剪力墙结构的实现方法及其结构控制性能。在带刚性连梁的双肢剪力墙结构中,尽量减小连梁高度或利用加强后的楼板直接作为连梁以满足建筑上压缩层高的要求,同时,在结构某一高度处(如设备层)设置一条刚度相对其它连梁很大的连梁(刚性连梁)以加强结构的整体性。本文旨在从结构自控的角度出发,研究这种双肢剪力样结构的抗震性能。 首先,提出了四种刚性连梁的结构形式,即:普通钢筋砼的刚性连梁,带摩擦滑动面的刚性连梁,劲性钢筋砼的刚性连梁以及带钢支撑摩擦滑动节点的刚性连梁。通过11个试件在反复荷载作用下的试验研究,证明了:劲性钢筋砼的刚性连梁和带钢支撑摩擦滑动节点的刚性连梁是刚性连梁很好的结构形式。尤其是带钢支撑摩擦滑动节点的刚性连梁,其强度、刚度以及变形能力均可以很方便地得到控制,并且震后修复非常容易。 以上试验结果同时说明:在联肢剪力墙结构中,当要求连梁跨高比较小时,可以使用劲性钢筋砼连梁或带摩擦滑动面的连梁。 其次,制作了两个试件,通过反复荷载试验证明了:跨高比较大的普通钢筋砼连梁发生弯曲破坏,具有良好的变形能力和耗能能力。 最后,制作了三个双肢剪力墙结构试件,通过反复荷载作用下的试验研究证明了:对整体性较差的双肢剪力墙结构,设置刚性连梁可以有效地增强结构的整体性;带刚性连梁的双肢剪力墙结构具有良好的抗震性能。 在理论分析方面,针对以往带刚性连梁的双肢剪力墙结构分析模型中的不足之处,本文提出了按实际情况考虑刚性连梁的作用,用连续化方法将刚性连梁的作用分布在其影响范围内,使计算模型更加合理。 基于上面提出的分析模型,首次成功地将连续化方法运用于带刚性连梁的双肢剪力墙结构的弹塑性全过程分析,通过算例表明,计算结果与试验结果符合较好。这一方法同样适用于一般双肢剪力墙的弹塑性全过程分析。 此外,利用杆系——层间模型对带刚性连梁的双肢剪力墙结构进行了弹塑性地震反应时程分析。 在以上试验研究和理论分析的基础上,对带刚性连梁的双肢剪力墙结构提出了设计建议。


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