帶耗能裝置開(kāi)縫剪力墻的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、在一些高層及超高層剪力墻結(jié)構(gòu)中，為了保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)剛度，經(jīng)常會(huì)設(shè)置長(zhǎng)度較大而無(wú)洞口的整體剪力墻。但這類剪力墻在大震過(guò)后結(jié)構(gòu)底部損傷往往很嚴(yán)重，因其主要依靠底部形成塑性鉸區(qū)后的轉(zhuǎn)動(dòng)耗散外部輸入的地震能量。為了突破整體剪力墻通過(guò)犧牲自身主體部位來(lái)保證結(jié)構(gòu)的耗能能力和延性的方式，本文提出了一種帶耗能裝置的開(kāi)縫剪力墻。該類耗能剪力墻通過(guò)在整體剪力墻中開(kāi)豎縫并附加外部耗能裝置來(lái)提高結(jié)構(gòu)的變形和耗能能力，同時(shí)減輕主體墻肢的損傷。本文針對(duì)該類

2、耗能剪力墻的抗震性能和設(shè)計(jì)方法主要進(jìn)行了以下工作:
　　(1)通過(guò)理論分析的方式對(duì)帶耗能裝置開(kāi)縫剪力墻的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了研究，包括結(jié)構(gòu)彈性抗側(cè)剛度和極限受彎承載力的計(jì)算公式推導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了具體的算例分析，分析結(jié)果表明耗能裝置的剛度和屈服剪力是影響帶耗能裝置開(kāi)縫剪力墻結(jié)構(gòu)性能的重要影響因素，這為本文進(jìn)一步的分析研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　(2)依據(jù)帶耗能裝置開(kāi)縫剪力墻的實(shí)際受力特點(diǎn)，在OpenSees平臺(tái)上建立了該結(jié)構(gòu)的數(shù)值

3、模型，并利用已有試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別對(duì)該數(shù)值模型中墻肢和耗能裝置部分的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明基于剛度法的纖維梁柱單元和分層殼單元相結(jié)合的數(shù)值模型以及二節(jié)點(diǎn)連接單元分別可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)帶耗能裝置開(kāi)縫剪力墻中的墻肢和縫內(nèi)耗能裝置的非線性滯回行為。
　　(3)在建立的帶耗能裝置開(kāi)縫剪力墻的數(shù)值模型基礎(chǔ)上，對(duì)1個(gè)整體剪力墻試件和3個(gè)耗能裝置截面參數(shù)不同的開(kāi)縫剪力墻試件進(jìn)行了低周往復(fù)加載分析，從破壞機(jī)制、滯回曲線、骨架曲線、承載力和變形以及耗

4、能能力方面綜合對(duì)比了各試件的抗震性能。分析結(jié)果表明:當(dāng)耗能裝置剛度和屈服剪力設(shè)計(jì)適中時(shí)，帶耗能裝置開(kāi)縫剪力墻與整體剪力墻相比承載力和剛度的降低程度小，但變形和耗能能力明顯提升，具有更為優(yōu)越的抗震性能。
　　(4)針對(duì)在結(jié)構(gòu)性能理論分析和抗震性能彈塑性分析基礎(chǔ)上確定的帶耗能裝置開(kāi)縫剪力墻的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，即縫內(nèi)耗能裝置的剛度和屈服剪力，進(jìn)行了參數(shù)化分析，引入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耦連比CRD來(lái)體現(xiàn)耗能裝置剛度和屈服剪力的不同。參數(shù)化分析最終確定了帶