短肢剪力墻結構的抗震性能及設計理論研究.pdf

1、短肢剪力墻結構是一種建筑結構新體系，很多問題需要進行研究與完善。本文首先以異形柱、短肢剪力墻構件為研究對象，對其強度和延性性能、異形柱的軸壓比限值等進行了研究，并對二者軸壓比限值進行了比較分析。接下來對短肢剪力墻結構的受力機理、破壞模式、抗震性能、力學模型、基于性能的抗震設計以及破壞機制等進行了較為詳細的研究.完成的主要工作有：
　　 (1)基于數值計算方法，編制了適用于計算任意形狀截面鋼筋混凝土壓彎構件彎矩-曲率(M-φ)關系

2、的FOTRAN程序，研究了翼緣、軸壓比等對T形截面柱及T形截面短肢剪力墻強度和延性的影響；提出了異形柱軸壓比限值建議值；對異形柱和短肢剪力墻的軸壓比限值進行了比較分析。
　　 (2)以一棟10層短肢剪力墻結構為研究對象，通過SATWE、TAT和SAP2000n三種結構分析軟件，詳細分析了不同計算模型的優(yōu)缺點及對結構抗震計算結果的影響。
　　 (3)在試驗的基礎上，研究了水平荷載作用下兩榀短肢剪力墻結構的破壞過程、傳力機理

3、及破壞模式。利用增量法，對試驗結構進行塑性極限分析，計算結構的塑性極限荷載，論證試驗結果；通過塑性極限分析，得出試驗結構破壞機構形式，初步分析該類結構梁鉸破壞機制原因。
　　 (4)對試驗結構及10層短肢剪力墻結構進行靜力彈塑性分析，探討了短肢剪力墻結構的破壞機制、變形過程及延性性能；在靜力彈塑性分析的基礎上，利用能力譜方法評估了所研究結構的抗震能力；對靜力彈塑性分析方法與塑性極限分析方法進行了比較。
　　 (5)結合靜

4、力彈塑性分析結果以及塑性極限分析結果，討論了短肢剪力墻結構梁鉸破壞機制形成的機理，研究了短肢剪力墻與梁的正截面受彎承載力比值以及剛度比值與短肢剪力墻結構梁鉸機制的關系，據此提出了短肢剪力墻結構實現梁鉸破壞機制的設計途徑。并以12、15層的短肢剪力墻結構為例，驗證了本文提出的短肢剪力墻結構梁鉸機制設計方法的合理性。
　　 本文的創(chuàng)新之處在于：
　　 (1)在深入分析異形柱軸壓比的特征基礎上，提出了異形柱軸壓比限值的建議，并

5、論證了其合理性通過對異形柱軸壓比限值影響因素的分析，對異形柱配筋的合理性進行研究，并根據大小偏心受壓界限破壞機理，分別討論了異形柱軸壓比隨截面尺寸、縱筋配筋率變化的規(guī)律，提出了異形柱軸壓比限值的設計建議值。并對異形柱和短肢剪力墻的軸壓比限值進行了比較分析。
　　 (2)將塑性極限分析方法應用到短肢剪力墻結構分析中，論證了其可行性首次將塑性極限分析方法應用到短肢剪力墻結構的分析中，研究了水平荷載作用下兩榀短肢剪力墻結構的破壞過程、

6、傳力機理及破壞模式。塑性極限分析顯示，兩榀短肢剪力墻試驗結構的塑性極限荷載與試驗結果一致；極限破壞機制與試驗結構破壞時機構吻合，成功地分析了該類結構梁鉸機制的破壞機理。
　　 (3)提出了短肢剪力墻結構梁鉸破壞機制的設計途徑首次研究了短肢剪力墻與梁的正截面受彎承載力比值以及剛度比值與短肢剪力墻結構梁鉸機制的關系，據此提出了短肢剪力墻結構實現梁鉸破壞機制的設計途徑。并以12、15層的短肢剪力墻結構為例，驗證了本文提出的短肢剪力墻結