帶混合暗支撐的鋼筋混凝土雙室筒體力學(xué)性能研究.pdf

1、鋼筋混凝土核心筒因初始剛度大、承載力大、延性好、良好的空間和整體受力性能，是高層和超高層建筑的主要抗側(cè)力構(gòu)件，在實(shí)際工程中得到了非常廣泛的應(yīng)用。而帶混合暗支撐的鋼筋混凝土核心筒是在普通混凝土核心筒的一種新型改進(jìn)形式，通過(guò)在普通核心筒墻內(nèi)加入型鋼暗支撐以大幅度的提高核心筒的初始剛度、承載力、延性和變形性能，但目前對(duì)其的研究和應(yīng)用還不是很成熟，因此加強(qiáng)對(duì)帶混合暗支撐核心筒力學(xué)性能的研究既是發(fā)展高層及超高層建筑的需要，也具有十分重大的工程意義

2、。目前學(xué)術(shù)界對(duì)核心筒的理論和試驗(yàn)研究主要是針對(duì)于單室筒體，而在實(shí)際工程中應(yīng)用非常普遍的長(zhǎng)方形雙室筒體的研究還比較少，針對(duì)于這一現(xiàn)狀本文的主要的研究?jī)?nèi)容為帶混合暗支撐雙室筒體相關(guān)的力學(xué)性能。剪力滯后效應(yīng)是鋼筋混凝土核心筒的一個(gè)非常重要的受力特征，剪力滯后效應(yīng)的存在使得核心筒的整體受力性能下降，材料的性能得不到充分的發(fā)揮，同時(shí)也使得截面的設(shè)計(jì)偏于不安全。因而加強(qiáng)對(duì)核心筒剪力滯后效應(yīng)的研究是充分了解筒體受力性能，優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必然要求

3、?；谟?jì)算機(jī)技術(shù)和有限元研究領(lǐng)域飛速發(fā)展的時(shí)代背景，本文運(yùn)用ABAQUS有限元軟件對(duì)不同條件下的雙室筒體進(jìn)行了大量的數(shù)值模擬和參數(shù)分析。
　　本論文以帶混合暗支撐雙室筒體、X形鋼筋暗支撐雙室筒體以及普通雙室筒體為主要的研究對(duì)象，著重研究了在不同構(gòu)造和荷載加載條件下核心筒的剪力滯后效應(yīng)、承載力、變形性能、剛度變化、抗震性能等力學(xué)性能，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行了比較和理論分析。本文完成的以下的主要內(nèi)容：
　　（1）本文通過(guò)運(yùn)用ABAQUS

4、有限元軟件模擬了有關(guān)文獻(xiàn)的試驗(yàn)?zāi)Ｐ停治龊陀懻摿薃BAQUS的建模方法、參數(shù)設(shè)置、材料本構(gòu)、單元類(lèi)型的選擇和網(wǎng)格類(lèi)型劃分的方法。通過(guò)模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比及結(jié)果參數(shù)誤差原因的分析，有效的證明了運(yùn)用ABAQUS能夠比較準(zhǔn)確地模擬鋼筋混凝土核心的力學(xué)性能，并在有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上建立本文鋼筋混凝土的雙室筒體有限元模型。
　　（2）對(duì)不同構(gòu)造條件和加載條件的鋼筋混凝土核心筒進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過(guò)提取各模型底部翼緣截面縱向應(yīng)變計(jì)算結(jié)果來(lái)對(duì)核心

5、筒的剪力滯后效應(yīng)進(jìn)行研究。為了能夠使核心筒的建立滯后效應(yīng)進(jìn)行量化以對(duì)不同模型的剪力滯后效應(yīng)進(jìn)行比較，本文定義的“剪力滯值”為翼緣截面的最大縱向應(yīng)變與平均縱向應(yīng)變之差和平均縱向應(yīng)變的比值，并通過(guò)“剪力滯值”的大小來(lái)衡量核心筒翼緣縱向應(yīng)變的不均勻程度。本文主要研究了雙室筒體在水平荷載作用下，其剪力滯后效應(yīng)的表現(xiàn)形式及、分布特點(diǎn)以及變化規(guī)律，探討了核心筒的暗支撐形式、軸壓比、連梁跨高比、墻肢型鋼暗支撐構(gòu)造形式和數(shù)量以及連梁鋼板等因素對(duì)雙室筒體

6、剪力滯后效應(yīng)的影響。
　?。?）對(duì)比了不同構(gòu)造和加載條件下單室和雙室鋼筋混凝土核心筒的抗震性能。主要研究了帶混合暗支撐雙室筒體、X形鋼筋暗支撐雙室筒體以及普通雙室筒體在不同情況下的力-位移曲線(xiàn)、延性、抗震參數(shù)特征點(diǎn)及剛度退化曲線(xiàn)，以進(jìn)一步研究暗支撐形式、軸壓比、連梁跨高比、墻肢型鋼暗支撐構(gòu)造形式和數(shù)量、水平荷載加載方向及連梁鋼板等因素對(duì)核心筒抗震性能的影響，研究結(jié)果證明在雙室筒體中加入暗支撐特別是型鋼暗支撐能夠大幅度提高核心筒的整