T形截面型鋼混凝土短肢剪力墻抗震性能數(shù)值分析及承載力研究.pdf

1、短肢剪力墻布置的靈活性和形式的多樣性使得其備受工程應(yīng)用的青睞，其中T形截面為工程上常見的一種截面形式。型鋼短肢剪力墻是一種在普通短肢剪力墻中內(nèi)嵌型鋼的新型短肢剪力墻，它能夠有效的提高短肢剪力墻的承載力、延性等抗震性能?；诘卣鹱饔梅较虻碾S機(jī)性，T形截面型鋼混凝土短肢剪力墻往往為復(fù)雜的空間受力，目前，國內(nèi)外對(duì)空間受力的剪力墻抗震性能進(jìn)行研究的報(bào)道不多。本文基于課題組的試驗(yàn)研究成果，采用數(shù)值分析的方法對(duì)該形式的短肢剪力墻的抗震性能進(jìn)行深入的

2、研究和探討。
　　本文采用有限元軟件DIANA對(duì)空間受力試件的抗震性能進(jìn)行數(shù)值模擬分析。首先，采用與試驗(yàn)成果進(jìn)行對(duì)比校驗(yàn)的方法，根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)和邊界條件選用了合適的開裂模型和本構(gòu)關(guān)系，確定了相適應(yīng)的非線性分析模式和計(jì)算方法，建立了在低周反復(fù)荷載作用下型鋼混凝土短肢剪力墻精確可靠的非線性有限元分析模型。其次，基于所建立的精細(xì)化有限元模型對(duì)該類型剪力墻進(jìn)行了拓展參數(shù)分析，研究了水平力的作用角度、軸壓比、剪跨比和配筋形式等因素對(duì)T形截面型

3、鋼混凝土短肢剪力墻抗震性能的影響規(guī)律。加載方向按與腹板對(duì)稱軸夾角在0到90度范圍內(nèi)以每增加10度為一級(jí)，共10個(gè)角度方向，連同考慮了3種軸壓比、2種剪跨比和2種配筋形式的影響，共分析計(jì)算了90個(gè)模擬試件的承載力。最后對(duì)T形截面型鋼混凝土短肢剪力墻正截面承載力計(jì)算進(jìn)行了研究，基于試驗(yàn)成果和有限元的計(jì)算結(jié)果推導(dǎo)了正截面承載力的簡化計(jì)算模型，給出了該類型短肢剪力墻各向加載條件下承載力的建議計(jì)算公式。研究取得了以下主要的結(jié)論:
　　(1)

4、選用彌散開裂模型中總應(yīng)變旋轉(zhuǎn)裂縫模型描述混凝土的開裂行為，選用拋物線形應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系作為混凝土受壓本構(gòu)關(guān)系，選用分段直線應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系作為混凝土受拉本構(gòu)關(guān)系，且分別選用二折線和三折線作為鋼筋和型鋼的本構(gòu)關(guān)系，這能夠很好的擬合試件在低周反復(fù)荷載作用下的滯回性能，特別是體現(xiàn)出了試件的損傷累積和捏攏效應(yīng)。
　　(2)選用割線(Secant)法作為迭代計(jì)算方式能有效避免計(jì)算過程中出現(xiàn)負(fù)剛度而造成計(jì)算困難，利于對(duì)骨架曲線的下降段進(jìn)行模擬。<

5、br>　　(3)加載角度在0～60度范圍內(nèi)，試件能保持較高的峰值荷載，當(dāng)加載角度大于70度時(shí)，試件峰值荷載下降顯著。當(dāng)軸壓比在0.1～0.25范圍內(nèi)時(shí)，各加載方向的峰值荷載都隨軸壓比的增大而增大，而隨著剪跨比的增大峰值荷載明顯降低，腹板和翼緣交接處配置型鋼可以顯著提高試件的峰值荷載，尤其是對(duì)加載范圍在30～50度內(nèi)的受力性能提高顯著。
　　(4)擬合得出的T形截面SRC短肢剪力墻承載力計(jì)算公式能較準(zhǔn)確計(jì)算出本文所述配筋形式下各加載