【摘要】：鋼筋混凝土聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)普遍存在于我國(guó)多高層建筑中,而鋼筋混凝土連梁往往不能滿足巨大的延性和剪力需求,研究人員和工程人員開始采用延性和抗剪能力都較好的鋼連梁來代替鋼筋混凝土連梁,從而形成混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)。合理設(shè)計(jì)的混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)能夠充分利用鋼材和混凝土各自的優(yōu)勢(shì),然而,由于鋼連梁和鋼筋混凝土墻肢較大的延性需求差異以及延性能力的不同導(dǎo)致其設(shè)計(jì)方法和抗震性能的復(fù)雜化。目前,我國(guó)對(duì)混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系的研究剛剛起步,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐。因此,對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)方法以及抗震性能的研究將具有重要意義。本文從混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)力學(xué)性能出發(fā),從四類耦連比中選擇出塑性耦連比作為本文主要的設(shè)計(jì)和研究參數(shù)。推導(dǎo)出混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)基于能量平衡的塑性設(shè)計(jì)方法,給出了完整的設(shè)計(jì)流程。基于此設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了12個(gè)算例,對(duì)12個(gè)算例進(jìn)行靜力彈塑性分析和非線性動(dòng)力時(shí)程分析。基于分析結(jié)果,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的合理性,對(duì)設(shè)計(jì)中涉及到的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的取值問題進(jìn)行了研究,然后對(duì)不同層數(shù)、不同塑性耦連比的混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)進(jìn)行了全面分析,研究了塑性耦連比對(duì)不同層數(shù)混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響,綜合考慮結(jié)構(gòu)的承載能力和變形能力,給出了不同層數(shù)混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑性耦連比的合理取值。本文的主要研究成果及結(jié)論如下:(1)耦連比是影響聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能的重要參數(shù),本文通過對(duì)混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的分析,比較鋼連梁與鋼筋混凝土連梁的不同,總結(jié)目前研究中所存在的四類耦連比,認(rèn)為將塑性耦連比作為主要設(shè)計(jì)和研究參數(shù)較為合適。(2)在Leelataviwat和Goel提出的基于性能的塑性設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出了混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)的基于能量平衡的塑性設(shè)計(jì)方法,并給出了完整的設(shè)計(jì)流程。(3)基于靜力彈塑性分析和動(dòng)力彈塑性分析,就設(shè)計(jì)過程中的幾個(gè)關(guān)鍵問題給出了建議:設(shè)計(jì)過程中側(cè)向力分布模式中的無量綱參數(shù)α建議取值為0.6;提出了考慮塑性耦連比的墻肢傾覆力矩分配比例;建議墻肢底部截面的抗彎設(shè)計(jì)中超強(qiáng)系數(shù)取值為1.1。(4)綜合考慮結(jié)構(gòu)體系的屈服機(jī)制、層間位移角、損傷程度,本文建議對(duì)10~15層的混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)采用30%~40%的設(shè)計(jì)塑性耦連比,對(duì)20層左右的混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)采用50%~60%的設(shè)計(jì)塑性耦連比。(5)由于混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布以及構(gòu)件的屈服強(qiáng)化,即使采用本文的塑性設(shè)計(jì)方法,結(jié)構(gòu)仍然具備一定的超強(qiáng)。(6)對(duì)于不同層數(shù)的混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu),增大設(shè)計(jì)塑性耦連比,能夠明顯減小結(jié)構(gòu)的變形,且結(jié)構(gòu)的屈服位移角、極限位移角、延性系數(shù)均有減小。(7)對(duì)于混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu),非線性動(dòng)力時(shí)程分析的最大基底剪力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)基底剪力,而設(shè)計(jì)傾覆力矩與非線性動(dòng)力時(shí)程分析結(jié)構(gòu)較為吻合,說明結(jié)構(gòu)的基底剪力受高階模態(tài)的影響較大,而傾覆力矩受高階模態(tài)影響較小。同時(shí)說明采用本文的設(shè)計(jì)方法能夠得到合理的傾覆力矩。
【圖文】：

要集中在墻肢底部區(qū)域，因此，整個(gè)結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)決于該區(qū)域。聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)通過連梁將兩片或多片其耦合作用，減少了墻肢所需要承擔(dān)的地震傾覆力矩全高范圍內(nèi)，它不僅滿足了建筑在墻肢上開洞的需求墻結(jié)構(gòu)能夠形成“雙重抗震防線”機(jī)制。墻結(jié)構(gòu)理想的屈服機(jī)制是在超過中震的地震作用下，輸入能量，墻肢底部區(qū)域后屈服。連梁作為第一道抗要具有更大的抗剪能力、延性能力和穩(wěn)定的滯回性能梁往往不能滿足這種巨大的剪力需求和延性需求，研梁采取一些特殊的配筋方式，這雖然一定程度上增加力，但由于混凝土材料脆性破壞的特征，采取特殊配滿足要求，而且還增加了施工的復(fù)雜性，導(dǎo)致施工周，研究人員和工程人員開始考慮采用抗剪能力和延性鋼筋混凝土連梁，，從而形成了混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)，圖現(xiàn)場(chǎng)施工圖[1]。

圖 2.2 能量平衡示意圖Fig. 2.2 Illustration of energy concept時(shí)的能量平衡方程為：e P IE E E(2.7)中 的計(jì)算過程如下：y y y u y e e1 1( )2 2V V V 上式可得：22 1R (2.9)中：uy e ey yVRV
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU398.2;TU352.11

【參考文獻(xiàn)】

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1 白久林;歐進(jìn)萍;;基于能量平衡的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震塑性設(shè)計(jì)方法[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2012年10期

2 伍云天;李英民;張祁;樊佳;;美國(guó)組合聯(lián)肢剪力墻抗震設(shè)計(jì)方法探討[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2011年12期

3 韓小雷;陳學(xué)偉;林生逸;何偉球;鄭宜;吳培烽;毛貴牛;;基于纖維模型的超高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析[J];建筑結(jié)構(gòu);2010年02期

4 蘇明周;郭峰;;高層建筑混合連肢墻體系的抗震性能[J];建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展;2009年01期

5 江曉峰;陳以一;;固定阻尼系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析的誤差影響[J];結(jié)構(gòu)工程師;2008年01期

6 程光煜;葉列平;;彈塑性SDOF系統(tǒng)的地震輸入能量譜[J];工程力學(xué);2008年02期

7 程光煜;葉列平;;彈塑性MDOF系統(tǒng)地震輸入能量研究[J];工程抗震與加固改造;2007年06期

8 翟長(zhǎng)海;謝禮立;;鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)超強(qiáng)研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2007年01期

9 肖明葵,劉綱,白紹良,賴明;抗震結(jié)構(gòu)的滯回耗能譜[J];世界地震工程;2002年03期

10 楊溥,李英民,賴明;結(jié)構(gòu)時(shí)程分析法輸入地震波的選擇控制指標(biāo)[J];土木工程學(xué)報(bào);2000年06期

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1 史慶軒;張宏勇;;鋼筋混凝土雙肢剪力墻抗震性能的試驗(yàn)研究[A];第九屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅰ卷[C];2000年

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1 白久林;鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)地震主要失效模式分析與優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 車佳玲;FRC對(duì)角斜筋連梁及聯(lián)肢剪力墻抗震性能與設(shè)計(jì)方法研究[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

3 石韻;含型鋼邊緣構(gòu)件高層混合連肢墻結(jié)構(gòu)的抗震性能及設(shè)計(jì)方法研究[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

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4 鐘煜;考慮非彈性的剪力墻肢剛度特征研究[D];重慶大學(xué);2012年

5 武建輝;帶鋼連梁混合雙肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能非線性有限元分析[D];中南大學(xué);2010年

6 晏小歡;帶組合連梁混合雙肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)研究[D];中南大學(xué);2009年

7 詹永旗;帶鋼連梁混合雙肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)研究[D];中南大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2658518