型鋼混凝土短肢剪力墻承載力簡(jiǎn)化計(jì)算及非線性有限元分析.pdf

1、鋼筋混凝土短肢剪力墻結(jié)構(gòu)適應(yīng)我國(guó)國(guó)情，已在國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)獲得了推廣應(yīng)用，且具有較好的發(fā)展前景，但是其抗震性能較普通剪力墻差的缺點(diǎn)，限制了它的使用范圍。型鋼混凝土短肢剪力墻是剪力墻結(jié)構(gòu)體系中的新型結(jié)構(gòu)形式，它不僅具有普通短肢剪力墻的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也良好體現(xiàn)了型鋼混凝土剪力墻的優(yōu)點(diǎn)。因此，對(duì)這種新型剪力墻的抗震性能進(jìn)行深入研究很有必要。本課題組前期對(duì)預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土短肢剪力墻、內(nèi)置型鋼斜撐的型鋼混凝土短肢剪力墻和帶端柱的型鋼混凝土短肢剪力墻進(jìn)行了

2、低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，取得了一些有意義的研究成果。本文在分析課題組前期完成的試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，建立了中高剪力墻的軟化拉壓桿模型，并推導(dǎo)出相應(yīng)的承載力簡(jiǎn)化計(jì)算公式。通過(guò)試驗(yàn)擬合法確定了型鋼混凝土短肢剪力墻的恢復(fù)力模型，為今后進(jìn)行型鋼混凝土短肢剪力墻的非線性動(dòng)力分析奠定理論基礎(chǔ)。最后利用DIANA有限元軟件對(duì)部分型鋼混凝土短肢剪力墻進(jìn)行非線性有限元分析，重點(diǎn)研究型鋼斜撐和型鋼水平腹桿對(duì)剪力墻抗震性能的影響。主要結(jié)論如下:
　　 1.通過(guò)

3、對(duì)傳力機(jī)構(gòu)參數(shù)的改進(jìn)，軟化拉壓桿模型可正確的反映了中高剪力墻的傳力機(jī)理，據(jù)此建立的中高剪力墻的軟化拉壓桿模型及其簡(jiǎn)化計(jì)算公式能較精確反映型鋼短肢墻的承載力，其計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的偏差較小。
　　 對(duì)于中高剪力墻，分層設(shè)置的型鋼水平腹桿和水平鋼筋不會(huì)全部屈服而完全發(fā)揮出水平拉桿的作用，建議可以取一半的水平腹桿截面積計(jì)為拉壓桿模型水平機(jī)構(gòu)的水平拉桿面積;對(duì)于帶端柱的中高剪力墻，確定斜向機(jī)構(gòu)的斜壓桿的面積Astr時(shí)，建議斜壓桿深度bs

4、的取值為:在腹板內(nèi)取剪力墻厚度tw，端柱處取端柱厚度。
　　 2.通過(guò)試驗(yàn)擬合法，可建立中高型鋼短肢剪力墻的骨架曲線、標(biāo)準(zhǔn)滯回環(huán)、剛度退化規(guī)律等理論恢復(fù)力模型。中高型鋼短肢剪力墻的骨架曲線可采用四折線表示，綜合考慮軸壓比、預(yù)應(yīng)力和型鋼斜撐的影響，以開(kāi)裂點(diǎn)、屈服點(diǎn)、最大荷載點(diǎn)和極限位移點(diǎn)作為特征點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)滯回環(huán)可用考慮剛度退化的三折線表示。該恢復(fù)力模型適用于型鋼短肢剪力墻的非線性動(dòng)力分析中。
　　 3.經(jīng)合理建模，基于DIA

5、NA軟件的非線性有限元分析模型能較好反映試件在低周反復(fù)加載作用下的實(shí)際受力，承載力、耗能能力等計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差小。
　　 4.以獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證的、正確的鋼短肢剪力墻模型為基礎(chǔ)，通過(guò)改變型鋼斜撐和型鋼水平腹桿的截面尺寸為參變量，進(jìn)行參數(shù)分析，得出如下結(jié)論:
　　 (1)在中高型鋼短肢剪力墻內(nèi)配有型鋼斜撐和型鋼水平腹桿，且水平腹桿的間距較大的情況下，去掉水平腹桿或者增加腹桿的截面面積，對(duì)中高剪力墻的滯回性能和承載力影