【摘要】：鋼筋混凝土聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)普遍存在于我國多高層建筑中,而鋼筋混凝土連梁往往不能滿足巨大的延性和剪力需求,研究人員和工程人員開始采用延性和抗剪能力都較好的鋼連梁來代替鋼筋混凝土連梁,從而形成混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)。合理設計的混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)能夠充分利用鋼材和混凝土各自的優(yōu)勢,然而,由于鋼連梁和鋼筋混凝土墻肢較大的延性需求差異以及延性能力的不同導致其設計方法和抗震性能的復雜化。目前,我國對混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系的研究剛剛起步,遠遠落后于工程實踐。因此,對其進行設計方法以及抗震性能的研究將具有重要意義。本文從混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)力學性能出發(fā),從四類耦連比中選擇出塑性耦連比作為本文主要的設計和研究參數(shù)。推導出混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)基于能量平衡的塑性設計方法,給出了完整的設計流程。基于此設計方法,設計了12個算例,對12個算例進行靜力彈塑性分析和非線性動力時程分析�；诜治鼋Y(jié)果,驗證了設計方法的合理性,對設計中涉及到的幾個關(guān)鍵參數(shù)的取值問題進行了研究,然后對不同層數(shù)、不同塑性耦連比的混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)的地震響應進行了全面分析,研究了塑性耦連比對不同層數(shù)混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)地震響應的影響,綜合考慮結(jié)構(gòu)的承載能力和變形能力,給出了不同層數(shù)混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)設計塑性耦連比的合理取值。本文的主要研究成果及結(jié)論如下:(1)耦連比是影響聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能的重要參數(shù),本文通過對混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)力學特性的分析,比較鋼連梁與鋼筋混凝土連梁的不同,總結(jié)目前研究中所存在的四類耦連比,認為將塑性耦連比作為主要設計和研究參數(shù)較為合適。(2)在Leelataviwat和Goel提出的基于性能的塑性設計方法基礎上,推導出了混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)的基于能量平衡的塑性設計方法,并給出了完整的設計流程。(3)基于靜力彈塑性分析和動力彈塑性分析,就設計過程中的幾個關(guān)鍵問題給出了建議:設計過程中側(cè)向力分布模式中的無量綱參數(shù)α建議取值為0.6;提出了考慮塑性耦連比的墻肢傾覆力矩分配比例;建議墻肢底部截面的抗彎設計中超強系數(shù)取值為1.1。(4)綜合考慮結(jié)構(gòu)體系的屈服機制、層間位移角、損傷程度,本文建議對10~15層的混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)采用30%~40%的設計塑性耦連比,對20層左右的混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)采用50%~60%的設計塑性耦連比。(5)由于混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布以及構(gòu)件的屈服強化,即使采用本文的塑性設計方法,結(jié)構(gòu)仍然具備一定的超強。(6)對于不同層數(shù)的混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu),增大設計塑性耦連比,能夠明顯減小結(jié)構(gòu)的變形,且結(jié)構(gòu)的屈服位移角、極限位移角、延性系數(shù)均有減小。(7)對于混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu),非線性動力時程分析的最大基底剪力遠遠大于設計基底剪力,而設計傾覆力矩與非線性動力時程分析結(jié)構(gòu)較為吻合,說明結(jié)構(gòu)的基底剪力受高階模態(tài)的影響較大,而傾覆力矩受高階模態(tài)影響較小。同時說明采用本文的設計方法能夠得到合理的傾覆力矩。
【圖文】：

要集中在墻肢底部區(qū)域，因此，整個結(jié)構(gòu)的剛度、強決于該區(qū)域。聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)通過連梁將兩片或多片其耦合作用，減少了墻肢所需要承擔的地震傾覆力矩全高范圍內(nèi)，它不僅滿足了建筑在墻肢上開洞的需求墻結(jié)構(gòu)能夠形成“雙重抗震防線”機制。墻結(jié)構(gòu)理想的屈服機制是在超過中震的地震作用下，輸入能量，墻肢底部區(qū)域后屈服。連梁作為第一道抗要具有更大的抗剪能力、延性能力和穩(wěn)定的滯回性能梁往往不能滿足這種巨大的剪力需求和延性需求，研梁采取一些特殊的配筋方式，這雖然一定程度上增加力，但由于混凝土材料脆性破壞的特征，采取特殊配滿足要求，而且還增加了施工的復雜性，導致施工周，研究人員和工程人員開始考慮采用抗剪能力和延性鋼筋混凝土連梁，，從而形成了混合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)，圖現(xiàn)場施工圖[1]。

圖 2.2 能量平衡示意圖Fig. 2.2 Illustration of energy concept時的能量平衡方程為：e P IE E E(2.7)中 的計算過程如下：y y y u y e e1 1( )2 2V V V 上式可得：22 1R (2.9)中：uy e ey yVRV
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU398.2;TU352.11

【參考文獻】

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本文編號：2658518