RC連梁損傷控制試驗與分析研究.pdf

1、連梁作為剪力墻體系中主要抗側(cè)力構(gòu)件，是保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能的關(guān)鍵，多次震害結(jié)果表明小跨高比連梁通常發(fā)生剪切破壞，難以滿足實際工程中對其強(qiáng)度和延性的要求。特別是一旦發(fā)生損傷，混凝土連梁很難修復(fù)，難以實現(xiàn)現(xiàn)代地震工程對功能可恢復(fù)性的要求。為了提升剪力墻結(jié)構(gòu)體系的地震韌性，本文將消能減震裝置裝入連梁中，利用消能裝置良好的耗能能力，有效提高連梁的抗震性能。
　　本文首先進(jìn)行了9個RC連梁試驗，研究跨高比、交叉斜筋和樓板對連梁抗震性能的影響

2、，結(jié)果表明RC連梁均受彎屈服，但最終破壞模式仍為剪切破壞和彎曲剪切破壞;交叉斜筋可以提高連梁抗剪承載力20％以上，樓板對連梁抗剪承載能力幾乎無影響;交叉斜筋和樓板均可以提高連梁受彎屈服承載能力，但對連梁極限變形能力均無明顯貢獻(xiàn)。連梁的初始有效抗彎剛度集中在0.24EIg到0.3EIg之間，屈服時有效抗彎剛度基本在0.15EIg左右，連梁有效抗彎剛度折減程度大于規(guī)范值;隨著加載位移增大，連梁和樓板部分相繼損傷，不利于震后使用或修復(fù)。

3、>　　為了實現(xiàn)RC連梁的損傷控制，本文提出了一種在跨中設(shè)置帶縫鋼板阻尼器的消能連梁，并完成了4個與RC連梁相同跨高比試件的試驗，最終破壞模式包含阻尼器彎曲單元撕裂破壞和錨固破壞兩種，在彎曲單元撕裂破壞模式下，阻尼器超強(qiáng)系數(shù)達(dá)到2.5。連梁屈服剪力值與設(shè)計值誤差在10％以內(nèi)，阻尼器初始剛度試驗值與設(shè)計值誤差在15％以內(nèi)，誤差原因包含錨固部分變形、螺栓滑移和阻尼器間變形不協(xié)調(diào)等。同跨高比下消能連梁變形能力、累積耗能能力均大于RC連梁，阻尼器

4、部分變形和耗能占消能連梁80％左右，可以有效控制混凝土部分和樓板的裂縫發(fā)展，試驗后阻尼器可被快速更換。
　　本文提出了消能連梁簡化數(shù)值模型，采用簡化方法模擬阻尼器的力學(xué)行為、混凝土連梁的彎曲和剪切，并在阻尼器之間加入?yún)f(xié)調(diào)單元模擬多組阻尼器之間的變形不協(xié)調(diào)行為。消能連梁的極限承載力和累積耗能的模擬結(jié)果與試驗結(jié)果誤差在10％以內(nèi)，而初始剛度模擬結(jié)果誤差達(dá)到20％以上，原因在于試驗邊界條件和數(shù)值模擬邊界條件的區(qū)別所致。本文進(jìn)一步對影響阻