疊合板式剪力墻的抗震性能試驗(yàn)分析及理論研究.pdf

1、疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)體系是一種新型的住宅體系，該結(jié)構(gòu)體系與傳統(tǒng)的剪力墻體系相比，便于質(zhì)量控制，建造速度快，對環(huán)境污染小，造價(jià)較低，工業(yè)化生產(chǎn)水平高，在施工過程中大量減少了模板的使用，利用該體系施工而成的墻體將在取代傳統(tǒng)的剪力墻方面具有強(qiáng)大競爭力和廣闊的應(yīng)用前景。疊合板式剪力墻在實(shí)際工程應(yīng)用之前，一般要編制相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程，疊合板式剪力墻技術(shù)規(guī)程與傳統(tǒng)的剪力墻體系設(shè)計(jì)規(guī)范都包含一個(gè)相似的規(guī)定，但由于是一種全新的住宅體系，需要對其進(jìn)行詳細(xì)的試驗(yàn)

2、研究和理論分析。
　　 在此背景下，對疊合板式剪力墻的抗震性能進(jìn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：90715016)和建設(shè)部科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃(編號(hào)：2008-K3-2)，對疊合板式剪力墻的抗震試驗(yàn)和抗震分析作了以下的研究：
　　 (1)通過對4個(gè)疊合板式剪力墻和2個(gè)普通剪力墻模型在低周反復(fù)荷載下的對比試驗(yàn)研究，考查了豎向荷載、水平配筋率、縱向配筋率、邊緣約束構(gòu)件構(gòu)造措施等對該種剪力墻力學(xué)性能的影響

3、；較系統(tǒng)地分析了試件的破壞形態(tài)、變形能力、承載力、延性、剛度退化、滯回特性、耗能能力等抗震性能。本文根據(jù)試驗(yàn)中各墻體在水平荷載作用下裂縫寬度的變化規(guī)律提出疊合板式墻體裂縫寬度的控制標(biāo)準(zhǔn)，對疊合板式墻體的裂縫的開展機(jī)理也進(jìn)行了探討。此外，通過對試驗(yàn)各墻體在水平荷載作用下的位移變化分析，提出了疊合板式墻體的位移控制標(biāo)準(zhǔn)。
　　 (2)在上述試驗(yàn)分析研究的基礎(chǔ)上，本文建立了該種墻體分析和設(shè)計(jì)方法，提出合理的構(gòu)造措施，指導(dǎo)工程實(shí)踐；推導(dǎo)

4、了其開裂承載力、極限承載力、抗側(cè)剛度等計(jì)算公式，為實(shí)際工程應(yīng)用提供了依據(jù)。并基于理論公式及試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了往復(fù)荷載作用下構(gòu)件的三折線型恢復(fù)力模型，與試驗(yàn)結(jié)果較為吻合。并基于小波變換原理，提出了一種基于小波變換的恢復(fù)力模型特征參數(shù)的計(jì)算方法。
　　 (3)為了評價(jià)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在遭受地震作用后的破壞狀態(tài)，判斷結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受損情況，采用基于剛度的破損指標(biāo)和基于位移及耗能的破損指標(biāo)計(jì)算模型對構(gòu)件進(jìn)行了分析比較，兩種不同的破損指標(biāo)計(jì)算結(jié)果與試

5、驗(yàn)現(xiàn)象符合良好。基于剛度的破損指標(biāo)計(jì)算較為簡便，可優(yōu)先考慮使用。并基于小波變換原理，提出了一個(gè)基于小波變換的破損指標(biāo)計(jì)算模型，并用此指標(biāo)對4個(gè)兩種不同邊緣約束措施的疊合板式剪力墻和2個(gè)普通剪力墻模型的損傷進(jìn)行了分析，計(jì)算結(jié)果與低周反復(fù)荷載下的試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。該指標(biāo)不僅可以反映試件不同加載階段的損傷程度，還可以為判斷結(jié)構(gòu)何時(shí)屈服提供一定的依據(jù)。同時(shí)在上述基礎(chǔ)上建立了考慮損傷的剪力墻單元力學(xué)模型，并利用該模型編制相應(yīng)程序，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)

6、果吻合較好。
　　 (4)最后，在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，采用ANSYS有限元分析程序，對疊合板武剪力墻在單向加載下的性能作了非線性分析，從理論計(jì)算角度進(jìn)一步了解其在水平荷載作用下的開裂、變形及破壞全過程，有限元分析與試驗(yàn)結(jié)果符合較好。同時(shí)利用CANNY程序?qū)Φ椭芊磸?fù)荷載試驗(yàn)進(jìn)行了摸擬計(jì)算，考察所采用的力學(xué)分析模型和計(jì)算參數(shù)的正確性，結(jié)果表明這些模型和參數(shù)能比較準(zhǔn)確模擬剪力墻在低周反復(fù)荷載作用下的變形特征，為疊合板式剪力墻的抗震時(shí)程分析