帶暗支撐短肢剪力墻結構模擬地震振動臺試驗及理論分析.pdf

1、短肢剪力墻是指截面高厚比為5-8的剪力墻。短肢剪力墻結構與普通剪力墻結構相比,具有自重輕、平面布置靈活的特點,因此近年在住宅建筑中得到了較多的應用。短肢剪力墻截面形式多為T形、L形、Z形等。然而,短肢剪力墻結構與普通剪力墻相比,其抗側(cè)剛度相對較小、抗震能力相對較差。針對短肢剪力墻的這些特點,本文提出了帶暗支撐短肢剪力墻結構,并進行了較系統(tǒng)的試驗及理論研究。主要貢獻如下： 1.提出了帶暗支撐短肢剪力墻結構并已獲國家專利。首次完成了

2、兩個短肢剪力墻結構模型的模擬地震振動臺試驗研究,一個為普通短肢剪力墻結構模型,一個為帶暗支撐短肢剪力墻結構模型。較系統(tǒng)的研究了該結構：各階自振頻率、振型、阻尼比；振動臺臺面及各樓層的絕對加速度反應；各樓層加速度動力放大系數(shù)；模型各層的層間位移反應及模型頂點相對基礎的位移反應；模型鋼筋應變反應；結構的裂縫發(fā)展規(guī)律及屈服機制。 2.在振動臺試驗研究基礎上,建立了帶暗支撐短肢剪力墻結構動力非線性分析的宏觀有限元模型及理論方法,進行了相

3、應的結構非線性時程分析,計算結果與實測結果符合較好。 3.在振動臺試驗研究基礎上,建立了暗支撐短肢剪力墻結構靜力彈塑性分析的等效斜撐框架模型及理論方法,進行了相應的結構Pushover分析,揭示了兩結構屈服機制,計算結果與實測結果符合較好。 4.在試驗及理論研究基礎上,對一框架-暗支撐短肢剪力墻結構進行了Pushover分析,研究了其抗震性能、層間位移和破壞屈服機制,并對其抗震能力進行了評估,探討了暗支撐短肢剪力墻結構的

4、適用范圍。 5.在試驗及理論研究基礎上,提出了合理的抗震設計建議和構造措施。 主要結論： 1.帶暗支撐短肢剪力墻結構與普通短肢剪力墻結構相比：彈性階段,二者剛度相近,動力特性及動力反應相近；彈塑性階段,帶暗支撐短肢剪力墻結構比普通短肢剪力墻結構剛度退化相對較慢,自振頻率衰減相對較慢,阻尼比增大相對較慢。 2.帶暗支撐短肢剪力墻結構與普通短肢剪力墻結構相比,開裂及破壞時所承受的最大加速度峰值均顯著提高；混凝

5、土開裂后,帶暗支撐短肢剪力墻結構各層層間相對位移及頂點位移明顯小于普通短肢剪力墻結構的相應值。 3.帶暗支撐短肢剪力墻結構墻肢塑性鉸區(qū)域及連梁根部塑性鉸區(qū)域明顯大于普通短肢剪力墻結構,這是結構抗震耗能能力強的重要表征。 4.所建立的暗支撐短肢剪力墻非線性動力分析模型及理論方法,以及所建立的靜力彈塑性分析模型及理論方法較為簡便適用,計算結果與實測結果符合較好。 總之,本文提出并研究的帶暗支撐短肢剪力墻結構抗震能力比