帶耗能裝置開縫剪力墻的設(shè)計研究.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)常會設(shè)置長度較大而無洞口的整體剪力墻。但這類剪力墻在大震過后結(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)動耗散外部輸入的地震能量。為了突破整體剪力墻通過犧牲自身主體部位來保證結(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縫剪力墻。該類耗能剪力墻通過在整體剪力墻中開豎縫并附加外部耗能裝置來提高結(jié)構(gòu)的變形和耗能能力，同時減輕主體墻肢的損傷。本文針對該類

2、耗能剪力墻的抗震性能和設(shè)計方法主要進(jìn)行了以下工作:
　　(1)通過理論分析的方式對帶耗能裝置開縫剪力墻的結(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)帶耗能裝置開縫剪力墻的實際受力特點，在OpenSees平臺上建立了該結(jié)構(gòu)的數(shù)值

3、模型，并利用已有試驗數(shù)據(jù)分別對該數(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)點連接單元分別可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測帶耗能裝置開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縫剪力墻的數(shù)值模型基礎(chǔ)上，對1個整體剪力墻試件和3個耗能裝置截面參數(shù)不同的開縫剪力墻試件進(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)計適中時，帶耗能裝置開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縫剪力墻的關(guān)鍵設(shè)計參數(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)計耦連比CRD來體現(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