鋼混結構的剪力墻連梁截斷式金屬阻尼器設計與抗震分析.pdf

1、在世界各地的歷次強震中，剪力墻結構的連梁常遭到較嚴重的破壞，尋求受力和變形更理想的連梁結構形式，成為剪力墻結構研究中亟待解決的問題。連梁在地震作用中剪力均布，跨中彎矩最小，因此將連梁跨中截斷布設剪切型阻尼器，可使連梁變形集中于阻尼器，利用阻尼器消耗大量能量，保護墻肢和耗能連梁混凝土部分不產生較大破壞。
　　本文首先闡述了鋼混聯肢剪力墻結構的震害特點和改善的必要性與途徑;簡要介紹了目前已有的剪力墻耗能連梁，說明提出新型耗能連梁的意義

2、與主要目的;介紹了常見的被動耗能阻尼器的原理、類型和力學模型，根據本文的設計目的選用金屬阻尼器作為主要研究對象。
　　其次，總結了墻片對阻尼器提出的各項需求，采用定性定量方法對各需求分析推導，提出設計措施和參數化需求表達式，從概念上指明了理解和分析該類結構的思路，并對設計應用給出建議。其中一項重要需求為保證墻片的初始剛度，為詳細探討該類阻尼器對墻片初始剛度的影響，文中分析了連梁剛度削弱程度與墻片剛度削弱程度的關系，闡述了影響因素和

3、影響趨勢，提出了工程設計中連梁剛度削弱程度的取值范圍。根據墻片對阻尼器的各項需求表達式，總結以金屬阻尼器雙線性力學模型參數為設計目標的阻尼器設計流程，給出一例長寬比為1∶1的矩形截面軟鋼剪切板阻尼器的設計算例。
　　第三，介紹了幾種可行的耗能連梁剪力墻彈塑性數值模擬方法，以ABAQUS、SAP2000、SeismoStruct軟件為平臺，通過分層殼單元、連接單元、普通殼單元、纖維模型的組合，解決耗能連梁細部建模與計算效率的矛盾，通

4、過結果的對比驗證了方法的精確性，比較各方法的優(yōu)缺點和適用范圍，根據本文研究對象的特點選用合適的建模方法。
　　第四，以兩片雙肢剪力墻為結構原型，根據文中提出的設計流程設計連梁跨中截斷型阻尼器，采用前文所述建模方法對安裝阻尼器前后的兩墻片做靜力推覆與低周往復模擬分析，對分析結果進行比較，得出結論:安裝阻尼器后結構延性明顯增大，剛度與承載力削弱不大，破壞模式為阻尼器先于連梁和墻肢屈服，整體變形模式不發(fā)生變化，結構的滯回曲線更飽滿，阻尼

5、器耗能占結構總耗能的40％以上，為結構附加的阻尼比達到5％左右。需要注意的是使用本文設計方法時，應滿足設計流程中提出的原結構的先決條件，即原結構的破壞模式為連梁先于墻肢屈服，因為從模擬的結果來看，連梁先于墻肢屈服的墻片，安裝阻尼器后的效果明顯好于墻肢先于連梁屈服的墻片?？傮w來說，安裝阻尼器后結構抗震性能更優(yōu)越，達到了預期的設計目標。
　　最后選取了一幢典型的鋼筋混凝土框架-雙肢剪力墻高層結構，應用本文提出的阻尼器參數計算方法設計了