混凝土板-抗震墻結(jié)構(gòu)以平板樓蓋體系替代梁板樓蓋體系,符合裝配整體式施工的要求,適應(yīng)當前我國建筑工業(yè)化的發(fā)展。但該結(jié)構(gòu)體系的不足之處在于無梁樓蓋受力復雜,取消連梁后連肢墻成為單片墻,在罕遇地震作用下僅由剪力墻塑性變形耗能,結(jié)構(gòu)抗震延性降低。鋼管混凝土剪力墻的優(yōu)勢在于抗側(cè)、抗扭剛度大,抗震延性能力高,以其取代普通剪力墻或可解決傳統(tǒng)板-墻結(jié)構(gòu)抗震延性不足的問題。為研究新型的鋼管混凝土剪力墻-板高層結(jié)構(gòu)體系的抗震性能,本文設(shè)計制作典型的1:8縮尺模型,進行了7度多遇、7度設(shè)防、7度罕遇和8度罕遇4種地震強度水平的模擬地震振動臺試驗,得到模型結(jié)構(gòu)在不同水準地震作用下的結(jié)構(gòu)損傷、動力特性和加速度反應(yīng)、位移反應(yīng)、地震慣性力等宏觀地震反應(yīng),并由相似關(guān)系得到原型結(jié)構(gòu)相應(yīng)的地震反應(yīng)。在振動臺試驗的基礎(chǔ)上,分別建立對應(yīng)原型結(jié)構(gòu)及采用傳統(tǒng)板-墻結(jié)構(gòu)的有限元計算模型,進行非線性時程分析和Pushover分析,直觀對比新舊兩種板-墻結(jié)構(gòu)。試驗結(jié)果表明:整體結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下表現(xiàn)出較大的抗震剛度,在罕遇、極罕遇地震作用下彈塑性發(fā)展充分,表現(xiàn)出良好的抗震延性,最大彈性、彈塑性層間位移角小于規(guī)范限值;總體上,鋼管混凝土剪力墻-板高層結(jié)構(gòu)滿足抗震規(guī)范“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防標準;鋼管混凝土剪力墻構(gòu)件在極罕遇地震作用下未發(fā)現(xiàn)破壞,其良好的抗震性能和抗震延性能力有效解決了傳統(tǒng)板-墻結(jié)構(gòu)在取消連梁后抗震延性不足的問題;地震損傷與破壞集中于板-墻連接節(jié)點,其裂縫的累積發(fā)展導致結(jié)構(gòu)剛度下降,板-墻連接節(jié)點是整體結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié),建議對其采用加固構(gòu)造改善節(jié)點內(nèi)力分布、提高節(jié)點承載力。數(shù)值模擬分析結(jié)果表明:對應(yīng)試驗原型結(jié)構(gòu)的有限元計算模型能有效地反映原型結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征與動力特性,分析結(jié)果具有代表性和參考價值;相對傳統(tǒng)板-墻結(jié)構(gòu),新型的鋼管混凝土剪力墻-板高層結(jié)構(gòu)在地震作用下剛度退化更慢,極限承載力更高,延性能力良好,具有更好的抗震性能。
【學位單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TU973.16;TU317
【部分圖文】：

廣州某6層板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)商場綜合樓建筑平面圖

第一章 緒論3圖1-2 某典型板-墻結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)平面圖[6]1.2.1 國外研究現(xiàn)狀國外學者對混凝土板-墻結(jié)構(gòu)進行了大量的研究。Koncz 教授[7]創(chuàng)建于 1964 年的預制混凝土大板體系“Koncz 體系”以獨到的水平和垂直連接構(gòu)造將縱向及橫向墻體拼接形成結(jié)構(gòu)完整性良好的混合承重結(jié)構(gòu)體系，并提出相應(yīng)的裝配式施工方式和給排水、電梯、門窗等部件的安裝方法，大量應(yīng)用于建造高層住宅和辦公建筑。AlexanderCoull[8]對一水平加載的板-墻結(jié)構(gòu)節(jié)點進行有限元分析，在對墻、板之間的相互作用剪切力進行評估的基礎(chǔ)上，提出一種防止樓板沖切剪切破壞的設(shè)計方法。Alg. Kudzys[9]探討了承受重力及隨機偶然水平荷載的板-墻結(jié)構(gòu)節(jié)點的承載力及安全性，通過分析裂縫產(chǎn)生后節(jié)點中形成的混凝土棱柱寬度與節(jié)點內(nèi)力變化之間的關(guān)系，提出一種計算安全指數(shù)的方法。Prithwi Raj K.[10]對僅按重力承荷設(shè)計的 8、12 和 16 層的板-墻結(jié)構(gòu)建筑進行非線性推覆分析研究樓層數(shù)、剪力墻布置等等對板-墻結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。HooiMinYee[11]對兩組共 6 個鋼筋連接構(gòu)造不同的板墻節(jié)點進行試驗，研究發(fā)現(xiàn)雙層配筋板墻節(jié)點的剛度及抗彎承載力明顯提高。M.Altug Erberik[12]對某帶砌體填充墻的中高層平板結(jié)構(gòu)采用與設(shè)計譜擬合的地震波進行非線性時程分析

另外在杭州瑞豐商業(yè)大廈、廣州珠江新城西塔等工程項目也大面積應(yīng)用了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。圖1-3 深圳賽格廣場大廈塔樓平面示意圖[24]1.3.1 鋼管混凝土組合剪力墻的研究現(xiàn)狀20 世紀 50 年代以來，學者們針對鋼管混凝土剪力墻進行了多項研究，較早的研究是 1998 年 Robert G. Driver[25]等對一個帶鋼管混凝土邊框的四層單跨鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)進行擬動力試驗，結(jié)果表明試件具有較大的剛度、良好的延性、耗能性能及穩(wěn)定性能。SoonHo Cho[26]通過對帶鋼管邊框的混凝土組合剪力墻進行反復荷載試驗，指出邊框結(jié)構(gòu)鋼可發(fā)揮出混凝土墻豎向、水平鋼筋及箍筋的作用。Salam J. Hilo[27]對一種鋼管約束混凝土剪力墻進行有限元模擬研究指出其軸心抗壓承載力相對普通混凝土剪力墻提高較大。國內(nèi)學者針對鋼管混凝土剪力墻及其子結(jié)構(gòu)開展了大規(guī)模的深入研究，引領(lǐng)著相關(guān)理論的發(fā)展潮流。錢稼茹[28]對約束邊緣構(gòu)件內(nèi)配置圓鋼管、軸壓比達 0.7 的鋼管高強混凝土剪力墻進行針對抗震性能的擬靜力試驗，指出其承載力和變形能力均比相同參數(shù)的鋼筋混凝土剪力墻大并提出相關(guān)設(shè)計建議。HongYingDong[29]對配置鋼管混凝土邊柱及內(nèi)埋鋼桁架的組合剪力墻進行了水平偏心荷載試驗、抗扭試驗及抗震試驗，發(fā)現(xiàn)其抗震性能較普通混凝土剪力墻有較大提高。蘇幼坡提出一種預制鋼管混凝土邊框剪力墻及其施工方法[30]，并通過分析[31]指出將鋼管混凝土、型鋼等約束端柱作為邊框可有效改善預制裝配式剪力墻抗震防線單一的問題
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 方小丹;韋宏;劉慶輝;;鋼管高強混凝土剪力墻抗震性能試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2015年09期

2 高春華;紀金豹;閆維明;李娜;;地震模擬振動臺技術(shù)在中國的發(fā)展[J];土木工程學報;2014年08期

3 白亮;周天華;梁興文;張軼;羅偉;;鋼管約束高強混凝土剪力墻抗震性能試驗研究[J];土木工程學報;2014年05期

4 張志;孟少平;周臻;朱亞智;;振動臺試驗加速度積分方法[J];振動.測試與診斷;2013年04期

5 方小丹;李青;韋宏;周越洲;江毅;賴洪濤;;鋼管高強混凝土剪力墻壓彎性能試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2013年08期

6 陳建偉;蘇幼坡;陳海彬;徐國強;高林;;帶邊框預制裝配式剪力墻關(guān)鍵技術(shù)研究進展[J];河北聯(lián)合大學學報(自然科學版);2013年03期

7 方小丹;蔣標;韋宏;周越洲;江毅;賴洪濤;;鋼管高強混凝土剪力墻軸心受壓試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2013年03期

8 周穎;張翠強;呂西林;;振動臺試驗中地震動選擇及輸入順序研究[J];地震工程與工程振動;2012年06期

9 陸偉東;;基于MATLAB的地震模擬振動臺試驗的數(shù)據(jù)處理[J];南京工業(yè)大學學報(自然科學版);2011年06期

10 劉文珽;姚謙峰;;垂直荷載作用下板柱結(jié)構(gòu)計算方法的比較與分析[J];建筑結(jié)構(gòu);2009年08期

相關(guān)碩士學位論文 前5條

1 彭啟冬;鋼管高強混凝土剪力墻設(shè)計方法與性能分析[D];華南理工大學;2016年

2 桂軍;板—墻體系結(jié)構(gòu)抗震性能分析[D];昆明理工大學;2015年

3 齊娟;滿配重與欠配重模型振動臺試驗技術(shù)研究[D];中國建筑科學研究院;2009年

4 張鳴;CS板式結(jié)構(gòu)體系整體性及倒塌性研究[D];天津大學;2009年

5 張海峰;振動臺試驗?zāi)Ｐ统叽缯`差分析與研究[D];同濟大學;2006年

本文編號：2878962