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带暗支撑剪力墙构件抗震性能及变形指标研究

孙思为

  剪力墙是高层建筑结构最常用的核心抗侧力构件之一,其抗震性能的改善是工程界一直关注的问题。本文的研究对象为一种新型的组合剪力墙——带暗支撑剪力墙,即在普通剪力墙的基础上加上钢筋或型钢或钢筋—型钢暗支撑。试验表明,带暗支撑剪力墙能够有效地提高剪力墙的延性、耗能能力及承载力,较好地改善了剪力墙的抗震性能。带暗支撑剪力墙构造相对较简单,实用性较强,具有较好的发展前景。另一方面,基于性能的抗震设计方法已经发展成为当今抗震设计方法的主流方向,该设计方法不仅可以满足所提出的承载力要求,还可根据业主需求设定整个结构生命周期相应的变形限值,能够有效地控制结构因地震作用所造成的损失,达到性价比最优。本文在MESAP平台上采用多竖向弹簧单元模型(MVLEM)对普通剪力墙及带暗支撑剪力墙进行模拟,验证了两种剪力墙模型及参数的可靠性和可行性,并在此基础上变化影响剪力墙性能的参数设计了240片带暗支撑剪力墙试件,通过整理分析结果,提出小、中、大震下带暗支撑剪力墙构件的变形限值。本文的主要内容如下: 1.总结了目前国内外学者为改善剪力墙抗震性能所做的试验研究以及各种剪力墙宏观单元的发展现状,对于各国基于性能的抗震设计方法研究发展进行了详述。 2.在基于宏观单元的弹塑性分析MESAP平台上开发了多竖向弹簧单元。采用MESAP平台对多竖向弹簧单元经典试验中的试件进行模拟,验证了MESAP平台的可行性和可靠性,通过变化多竖向弹簧单元的主要参数,对结果进行分析比较,提出了相应参数的合理取值。 3.选取了12片不同构造形式的剪力墙试验试件,包括普通剪力墙和两种带暗支撑剪力墙,采用MESAP平台对其进行模拟分析,验证了MESAP模拟带暗支撑剪力墙的可行性和可靠性,并分析比较了不同构造形式、不同轴压比及不同剪跨比的剪力墙试件的抗震性能,总结了暗支撑对剪力墙抗震性能的影响及改善效果。 4.在验证了MESAP模型及参数的准确性和可靠性的基础上,通过变化剪跨比、轴压比、边缘纵向钢筋配筋率和型钢配钢率四个参数,设计了240片矩形截面带暗支撑剪力墙模型,通过分析上述四个参数对剪力墙承载力及变形性能的影响,提出了在细分剪跨比及轴压比情况下相应的带暗支撑剪力墙构件的变形性能限值,为带暗支撑剪力墙基于性能的抗震设计提供相关参考。……   
[关键词]:带暗支撑剪力墙;基于性能的抗震设计;性能指标;MESAP平台;宏观单元;多竖向弹簧单元
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华南理工大学2011年