框支密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)振動臺試驗與抗震性能評定.pdf

1、框支密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)是由底部框架和上部密肋復(fù)合墻組成的一種新型結(jié)構(gòu)體系。在框支密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)中，密肋復(fù)合墻體是主要受力構(gòu)件之一，密肋復(fù)合墻體具有自重輕、整體性好、較高的承載能力和較好的耗能能力等特點。密肋復(fù)合墻體中的填充砌塊、密肋框格及隱形框架具有一定的整體工作性能，并在地震作用下能夠逐漸發(fā)生損傷破壞并耗散地震能量，從而改變結(jié)構(gòu)的振動特性，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。
　　本文在總結(jié)相關(guān)成果的基礎(chǔ)上，利用振動臺試驗、有限元模擬以及理論分析相

2、結(jié)合的方法，對框支密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　本文完成的主要研究工作如下:
　　1.框支密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)抗震性能振動臺試驗研究。進(jìn)行了1個1/6比例框支密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)模型的振動臺試驗，測試了結(jié)構(gòu)的動力特性、阻尼比及其在各級地震作用下的加速度和位移反應(yīng)等，研究了模型結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理和破壞模式。試驗結(jié)果表明，模型結(jié)構(gòu)能滿足既定的抗震設(shè)防目標(biāo)，具有良好的抗震性能和較高的安全儲備。
　　2.框支密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)彈

3、塑性時程反應(yīng)分析。采用ABAQUS有限元軟件對振動臺模型進(jìn)行了非線性有限元分析，研究了模型結(jié)構(gòu)的動力特性，不同烈度地震作用下結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)、加速度響應(yīng)，并和試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析。試驗與有限元分析取得了基本一致的結(jié)果。驗證了所建立的有限元分析模型的合理性和準(zhǔn)確性。同時，這種簡化的分析模型也在一定程度上降低了結(jié)構(gòu)抗震性能分析的難度和耗時，從而為實際的工程應(yīng)用提供更加便捷的分析途徑。
　　3.框支密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)模態(tài)分析及設(shè)計計算方法研

4、究。對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，提取了前三階的自振頻率，將此頻率的有限元計算結(jié)果與試驗測試結(jié)果進(jìn)行對比，其誤差在容許范圍之內(nèi)，更進(jìn)一步的說明了有限元模型的合理性和準(zhǔn)確性;為了方便結(jié)構(gòu)數(shù)值分析與設(shè)計計算，給出了框支密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)的簡化彈性計算模型及其簡化公式，并通過實際算例的對比分析，證明了此種簡化模型及公式的合理性和準(zhǔn)確性;對框支密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)在構(gòu)件設(shè)計與構(gòu)造中的諸多細(xì)節(jié)性內(nèi)容在試驗研究及理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上做了更加系統(tǒng)性的論述。
　　4.

5、框支密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計分析方法研究。運用基于性能的抗震設(shè)計理論對框支密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行了分析，并著重采用增量動力分析(Incremental Dynamic Analysis簡稱IDA)方法，選取地震動峰值加速度（Peak Ground Motion Acceleration，簡稱PGA）作為地震動參數(shù)(IntensityMeasure，簡稱IM)，選取最大層間位移角θ作為地震損傷參數(shù)(DamageMeasure

6、，簡稱DM)，使用Origin數(shù)據(jù)處理軟件對離散的結(jié)果點插值并擬合得到數(shù)條IDA曲線。通過對模型結(jié)構(gòu)的IDA曲線進(jìn)行統(tǒng)計分析分別得出結(jié)構(gòu)16％，50％和84％的分位曲線，由于各分位曲線間的離散性較小，因此結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能。劃分出了結(jié)構(gòu)各破壞狀態(tài)的性能水準(zhǔn)，并確定了相應(yīng)的能力值，進(jìn)而又從基于性能抗震設(shè)計思想方面對結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行了評估。
　　綜上，本文從振動臺試驗、有限元模擬和基于性能結(jié)構(gòu)抗震分析三個角度對框支密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)