剪力墻結(jié)構(gòu)基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)是根據(jù)建筑物的重要性和用途,確定不同的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)下建筑的性態(tài)目標(biāo),使所設(shè)計(jì)的建筑在未來(lái)的地震中具備預(yù)期的功能,從而使建筑物在整個(gè)壽命期內(nèi),在遭遇可能發(fā)生的地震作用下,總的費(fèi)用達(dá)到最小?；谛詰B(tài)的抗震設(shè)計(jì)方法自20世紀(jì)90年代提出以來(lái),受到了廣大科研和設(shè)計(jì)人員的關(guān)注,現(xiàn)已成為21世紀(jì)各國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范修訂的主要方向。
　　 本文以剪力墻結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象,進(jìn)行了剪力墻結(jié)構(gòu)及構(gòu)件基于性態(tài)的設(shè)計(jì)方法的研究,主要內(nèi)容包括

2、:
　　 討論了如何合理劃分設(shè)防水準(zhǔn)和剪力墻結(jié)構(gòu)性態(tài)目標(biāo)?？偨Y(jié)歸納了國(guó)內(nèi)外性態(tài)水準(zhǔn)研究成果,提出一套不同超越概率的“四水準(zhǔn)”抗震設(shè)防性態(tài)水準(zhǔn),并歸納了各性態(tài)水準(zhǔn)下剪力墻結(jié)構(gòu)的性態(tài)描述,在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上定義了各性態(tài)水準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的構(gòu)件性能狀態(tài),以及各性能狀態(tài)對(duì)應(yīng)的層間位移角范圍,將剪力墻結(jié)構(gòu)的性態(tài)水準(zhǔn)與剪力墻構(gòu)件的位移角狀態(tài)聯(lián)系起來(lái),并進(jìn)一步在試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上量化了性態(tài)目標(biāo)。
　　 在國(guó)內(nèi)外關(guān)于構(gòu)件損傷、結(jié)構(gòu)損傷的損傷模型研究成果的

3、基礎(chǔ)上歸納統(tǒng)計(jì)了國(guó)內(nèi)外對(duì)各性能狀態(tài)下?lián)p傷指數(shù)的范圍界定,提出了推薦采用的各級(jí)性態(tài)水準(zhǔn)下的損傷指數(shù)界定范圍。以宏觀表現(xiàn)的形式給出相應(yīng)的損傷描述,將各性能狀態(tài)與損壞程度進(jìn)行整理,量化了具體破壞程度,并分析了剪力墻結(jié)構(gòu)的損傷模型,以試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前常用的各損傷模型進(jìn)行了對(duì)比評(píng)估。
　　 討論了剪力墻結(jié)構(gòu)基于性態(tài)設(shè)計(jì)方法的具體步驟。將彈塑性位移反應(yīng)譜法作為剪力墻結(jié)構(gòu)非線性階段位移反應(yīng)的估計(jì)方法,將其應(yīng)用到剪力墻結(jié)構(gòu)的性態(tài)設(shè)計(jì)當(dāng)中。討論了國(guó)

4、內(nèi)外Pushover方法的研究成果,制定了一套剪力墻結(jié)構(gòu)性態(tài)設(shè)計(jì)的具體步驟。此外,還對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)性態(tài)設(shè)計(jì)需要注意的構(gòu)造措施也做出了說(shuō)明。
　　 本文通過(guò)剪力墻的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)對(duì)剪力墻各設(shè)計(jì)參數(shù)做了較系統(tǒng)的研究。變化的參數(shù)包括:軸壓比、高寬比、混凝土強(qiáng)度、邊緣縱筋配筋率、邊緣約束區(qū)長(zhǎng)度、邊緣配箍特征值。本文在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)剪力墻各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)抗震性態(tài)的影響展開(kāi)研究和分析,對(duì)影響剪力墻抗震性態(tài)的各參數(shù)做了量化的擬合,從試驗(yàn)的基礎(chǔ)上

5、總結(jié)出一套適用于剪力墻性態(tài)設(shè)計(jì)的具體的構(gòu)件截面設(shè)計(jì)方法,同時(shí)也為進(jìn)一步了解剪力墻的抗震性態(tài)提供了較系統(tǒng)的試驗(yàn)依據(jù)。
　　 結(jié)構(gòu)變形能力是非線性階段需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。本文在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)行規(guī)范剪力墻承載能力估計(jì)方法、不同截面特征的剪力墻屈服位移角、峰值位移角和極限位移角的估計(jì)方法進(jìn)行了探討。研究了影響剪力墻抗震性態(tài)的各參數(shù)與目標(biāo)位移控制點(diǎn)的關(guān)系,并在所提出的設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上制定了剪力墻截面設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟。
　　 最后,

6、以實(shí)例的方式進(jìn)一步說(shuō)明了本文提出的剪力墻結(jié)構(gòu)基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)方法步驟。利用CANNY作為分析手段,對(duì)該實(shí)例結(jié)構(gòu)進(jìn)行了9條地震波作用下的位移分析,分析結(jié)果表明通過(guò)彈塑性位移反應(yīng)譜法計(jì)算得到的剪力墻結(jié)構(gòu)目標(biāo)位移與時(shí)程分析得到的最大位移反應(yīng)吻合良好,彈塑性位移反應(yīng)譜法是一種較為可靠的剪力墻結(jié)構(gòu)非線性位移估計(jì)方法。根據(jù)彈塑性位移反應(yīng)譜法得到的目標(biāo)位移和本文擬合的剪力墻構(gòu)件各性能狀態(tài)位移角估算公式進(jìn)行驗(yàn)算、調(diào)整,可以實(shí)現(xiàn)剪力墻結(jié)構(gòu)不同的性態(tài)目標(biāo)