短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能及設(shè)計(jì)理論研究.pdf

1、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是一種建筑結(jié)構(gòu)新體系，很多問題需要進(jìn)行研究與完善。本文首先以異形柱、短肢剪力墻構(gòu)件為研究對(duì)象，對(duì)其強(qiáng)度和延性性能、異形柱的軸壓比限值等進(jìn)行了研究，并對(duì)二者軸壓比限值進(jìn)行了比較分析。接下來對(duì)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的受力機(jī)理、破壞模式、抗震性能、力學(xué)模型、基于性能的抗震設(shè)計(jì)以及破壞機(jī)制等進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究.完成的主要工作有：
　　 (1)基于數(shù)值計(jì)算方法，編制了適用于計(jì)算任意形狀截面鋼筋混凝土壓彎構(gòu)件彎矩-曲率(M-φ)關(guān)系

2、的FOTRAN程序，研究了翼緣、軸壓比等對(duì)T形截面柱及T形截面短肢剪力墻強(qiáng)度和延性的影響；提出了異形柱軸壓比限值建議值；對(duì)異形柱和短肢剪力墻的軸壓比限值進(jìn)行了比較分析。
　　 (2)以一棟10層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，通過SATWE、TAT和SAP2000n三種結(jié)構(gòu)分析軟件，詳細(xì)分析了不同計(jì)算模型的優(yōu)缺點(diǎn)及對(duì)結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算結(jié)果的影響。
　　 (3)在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究了水平荷載作用下兩榀短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的破壞過程、傳力機(jī)理

3、及破壞模式。利用增量法，對(duì)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行塑性極限分析，計(jì)算結(jié)構(gòu)的塑性極限荷載，論證試驗(yàn)結(jié)果；通過塑性極限分析，得出試驗(yàn)結(jié)構(gòu)破壞機(jī)構(gòu)形式，初步分析該類結(jié)構(gòu)梁鉸破壞機(jī)制原因。
　　 (4)對(duì)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)及10層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力彈塑性分析，探討了短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制、變形過程及延性性能；在靜力彈塑性分析的基礎(chǔ)上，利用能力譜方法評(píng)估了所研究結(jié)構(gòu)的抗震能力；對(duì)靜力彈塑性分析方法與塑性極限分析方法進(jìn)行了比較。
　　 (5)結(jié)合靜

4、力彈塑性分析結(jié)果以及塑性極限分析結(jié)果，討論了短肢剪力墻結(jié)構(gòu)梁鉸破壞機(jī)制形成的機(jī)理，研究了短肢剪力墻與梁的正截面受彎承載力比值以及剛度比值與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)梁鉸機(jī)制的關(guān)系，據(jù)此提出了短肢剪力墻結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)梁鉸破壞機(jī)制的設(shè)計(jì)途徑。并以12、15層的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)為例，驗(yàn)證了本文提出的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)梁鉸機(jī)制設(shè)計(jì)方法的合理性。
　　 本文的創(chuàng)新之處在于：
　　 (1)在深入分析異形柱軸壓比的特征基礎(chǔ)上，提出了異形柱軸壓比限值的建議，并

5、論證了其合理性通過對(duì)異形柱軸壓比限值影響因素的分析，對(duì)異形柱配筋的合理性進(jìn)行研究，并根據(jù)大小偏心受壓界限破壞機(jī)理，分別討論了異形柱軸壓比隨截面尺寸、縱筋配筋率變化的規(guī)律，提出了異形柱軸壓比限值的設(shè)計(jì)建議值。并對(duì)異形柱和短肢剪力墻的軸壓比限值進(jìn)行了比較分析。
　　 (2)將塑性極限分析方法應(yīng)用到短肢剪力墻結(jié)構(gòu)分析中，論證了其可行性首次將塑性極限分析方法應(yīng)用到短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的分析中，研究了水平荷載作用下兩榀短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的破壞過程、

6、傳力機(jī)理及破壞模式。塑性極限分析顯示，兩榀短肢剪力墻試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的塑性極限荷載與試驗(yàn)結(jié)果一致；極限破壞機(jī)制與試驗(yàn)結(jié)構(gòu)破壞時(shí)機(jī)構(gòu)吻合，成功地分析了該類結(jié)構(gòu)梁鉸機(jī)制的破壞機(jī)理。
　　 (3)提出了短肢剪力墻結(jié)構(gòu)梁鉸破壞機(jī)制的設(shè)計(jì)途徑首次研究了短肢剪力墻與梁的正截面受彎承載力比值以及剛度比值與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)梁鉸機(jī)制的關(guān)系，據(jù)此提出了短肢剪力墻結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)梁鉸破壞機(jī)制的設(shè)計(jì)途徑。并以12、15層的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)為例，驗(yàn)證了本文提出的短肢剪力墻結(jié)