發(fā)布時(shí)間：2019-08-05 07:42

【摘要】：聯(lián)肢剪力墻是一種常見(jiàn)的、且較為復(fù)雜的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。在強(qiáng)震作用下，聯(lián)肢剪力墻最佳屈服機(jī)制為在整個(gè)結(jié)構(gòu)高度上連梁陸續(xù)屈服耗散地震能量，最后墻肢在基礎(chǔ)頂面處形成塑性鉸而達(dá)到承載能力極限狀態(tài)。為了使聯(lián)肢剪力墻在地震作用下達(dá)到其最佳屈服機(jī)制，除了連梁需要具有足夠的延性及耗能能力外，還須對(duì)聯(lián)肢剪力墻進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。因此，本文在對(duì)FRC對(duì)角斜筋小跨高比連梁抗震性能研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)聯(lián)肢剪力墻的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下： （1）完成了4個(gè)FRC對(duì)角斜筋小跨高比連梁及1個(gè)混凝土對(duì)角斜筋連梁對(duì)比試件的擬靜力試驗(yàn)，分析其破壞過(guò)程、破壞形態(tài)、承載能力、變形能力和耗能能力等。分析結(jié)果表明，F(xiàn)RC可提高連梁的承載力、延性及耗能能力； FRC對(duì)角斜筋連梁在主斜裂縫出現(xiàn)前，已具有很高的受剪承載力和變形能力，以及良好的抗損傷能力，已能滿足強(qiáng)震下的承載力和變形需求，強(qiáng)震后無(wú)需修復(fù)或稍加修復(fù)即可繼續(xù)使用。 （2）利用經(jīng)驗(yàn)證的有限元模型，分別分析了FRC抗壓強(qiáng)度、跨高比、截面寬度、對(duì)角斜筋配筋率、箍筋配筋率、縱向受力筋配筋率、水平分布筋配筋率及梁端埋入長(zhǎng)度等參數(shù)對(duì)FRC對(duì)角斜筋連梁抗震性能的影響。分析結(jié)果表明，跨高比、對(duì)角斜筋配筋率及梁截面寬度是影響FRC對(duì)角斜筋連梁抗震性能的主要因素。 （3）根據(jù)FRC對(duì)角斜筋連梁的受力特征，考慮FRC的受拉應(yīng)變硬化特性，在合理假定的基礎(chǔ)上，利用拉-壓桿模型，提出用于模擬跨高比不大于1.5的FRC對(duì)角斜筋小跨高比連梁力-位移骨架曲線的非線性力-位移理論模型。利用提出的非線性力-位移理論模型，通過(guò)參數(shù)擬合得到FRC對(duì)角斜筋連梁受剪承載力簡(jiǎn)化公式；根據(jù)連梁屈服時(shí)連梁梁端埋入墻肢部分形成的力與約束彎矩平衡條件，提出預(yù)制連梁梁端埋入墻肢長(zhǎng)度計(jì)算方法。 （4）對(duì)FRC對(duì)角斜筋小跨高比連梁聯(lián)肢剪力墻耦聯(lián)率上限及下限進(jìn)行了分析，給出其合理耦聯(lián)率取值范圍為30%~64%，且剪力墻必須滿足軸壓比限值�；诤侠眈盥�(lián)率，以連續(xù)化方法的解析解為基礎(chǔ)，提出聯(lián)肢剪力墻性能控制方法：通過(guò)控制聯(lián)肢剪力墻耦聯(lián)率確定連梁截面尺寸；控制聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)移確定結(jié)構(gòu)基底剪力，進(jìn)而確定連梁弦轉(zhuǎn)角以及連梁變形能力；最后確定連梁滿足位移延性需求的弦轉(zhuǎn)角需求，并依據(jù)連梁兩端相對(duì)豎向變形需求確定連梁所需要的約束箍筋數(shù)量，連梁箍筋數(shù)量同時(shí)應(yīng)滿足受剪承載力要求。 （5）基于聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)屈服機(jī)制控制和性能設(shè)計(jì)理念，提出聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)基于屈服機(jī)制的性能設(shè)計(jì)方法：首先選定結(jié)構(gòu)在預(yù)期性能目標(biāo)下的屈服機(jī)制和相應(yīng)的目標(biāo)側(cè)移，建立功能方程求解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基底剪力，并給出符合屈服機(jī)制的側(cè)向力分布；然后根據(jù)聯(lián)肢墻的目標(biāo)耦聯(lián)率確定連梁承擔(dān)的剪力和所需塑性彎矩；最后通過(guò)屈服機(jī)制的能量平衡方程計(jì)算墻肢底層下端截面所需要塑性彎矩，并采用塑性設(shè)計(jì)法對(duì)連梁和墻肢底層下端截面進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)墻肢其余截面采用彈性方法設(shè)計(jì)，，以便達(dá)到預(yù)期屈服機(jī)制和性能。最后，采用動(dòng)力時(shí)程分析法驗(yàn)證了該方法的可行性。
【圖文】：

典型FRC受拉應(yīng)力—應(yīng)變曲線

（2）對(duì)角暗柱式配筋方法震害及相關(guān)試驗(yàn)研究表明，在地震作用下，普通配筋小跨高比連梁迅速喪失其承載能力，其最終破壞形態(tài)為沿對(duì)角方向的剪切破壞，如圖1.6所示。根據(jù)小跨
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TU352.11

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本文編號(hào)：2523007