设置阻尼器的装配式混凝土剪力墙抗震性能数值分析

发布时间：2020-06-08 17:45

【摘要】：预制装配式结构因其施工速度快、环境污染少等优点得到大力发展和应用,其中装配式剪力墙竖向接缝的连接是保证结构整体性和抗震性能的关键。为了提高其抗震性能和耗能能力提出了一种设置阻尼器的装配式剪力墙,即在两片剪力墙的竖向拼缝处设置阻尼器,通过阻尼器屈服后的塑性变形来耗散能量。本文的研究内容主要有以下几点:(1)阐述了不同类型阻尼器的力学模型及耗能机理并结合本文的研究对象选择了位移型的X型软钢阻尼器,并探究了不同型号的阻尼器下装配式剪力墙的抗震性能。(2)将X型软钢阻尼器放入两片装配式剪力墙的竖向拼缝处,为验证设置阻尼器后结构的抗震性能及耗能能力,运用Open Sees软件对相同尺寸的设置阻尼器的装配式混凝土剪力墙和普通现浇混凝土剪力墙进行拟静力数值分析,对两者的屈服、极限荷载,屈服、极限位移,延性系数、累积耗能等力学性能参数进行对比分析得出:与现浇剪力墙相比,设置阻尼器的装配式剪力墙滞回曲线更加饱满,总耗能提高了约10%,极限位移增大了约41.5%,其延性明显提高,延性系数提高了约65%;但是最大承载力和刚度有所下降,峰值荷载下降了约27%。说明设置阻尼器的装配式混凝土剪力墙,虽然相应的荷载有所下降,但是其延性、耗能明显提高,改善了剪力墙的抗震性能。(3)基于上述分析,通过改变阻尼器的位置、宽度、厚度、数量探究对结构抗震性能的影响。改变阻尼器的位置,通过分析得出:随着位置的降低,屈服、峰值、极限荷载逐渐下降;延性系数在最下部时达到最大值,在上部时为最小;当阻尼器设置在最上部时,结构的滞回环面积最大,附加阻尼比最大,耗能能力最强。因此,将阻尼器放置在最上部时,虽延性系数不是最大值,但是两者差值在5%以内,承载力和总耗能达到最大,最有利于结构的耗能。改变阻尼器的宽度,通过分析得出:随着宽度的增加,屈服、峰值、极限荷载逐渐增加;在宽度达到最大值时延性系数降为最小值,与最大值相差约为5%左右;附加阻尼比随宽度增加不断增大,结构耗能能力提高。因此,可以适量增加阻尼器的宽度来提高结构的耗能能力。改变阻尼器的厚度,通过分析得出:随着厚度的不断增加,屈服、峰值、极限荷载逐渐增加,当增加到一定厚度时,承载力增加较小或趋于一定值;延性系数随着厚度的增加而减小,在宽度最大时达到最小值;附加阻尼比随厚度增加而增加,结构耗能能力增强。因此,为了提高结构的耗能能力可以适量增加阻尼器的厚度。改变阻尼器的数量,通过分析得出:随着个数的不断增加,屈服、峰值、极限荷载逐渐增加,延性系数逐渐减小;附加阻尼比大大提高,提高了约60%,阻尼器的数量对结构耗能影响较大。因此,增加阻尼器的数量可以有效提高结构的耗能能力。
【图文】：

无粘结,后张拉预应力,预制混凝土,剪力墙结构

图 1.1 无粘结后张拉预应力预制混凝土剪力墙结构张峰[20]对预制剪力墙局部设置无粘结竖向浆锚钢筋和中部设置的无粘结预合装配式剪力墙进行了低周反复荷载试验，同时考虑了浆锚钢筋无粘结长能的影响，结果表明：混合装配式剪力墙的刚度及承载力有明显的提高，

叠合板,现浇,剪力墙

侯和涛[24]对预制带肋叠合整体式剪力墙进行拟静力试验，其带肋叠合板结构如图1.3所示，试验表明：预制板与现浇层可以协调受力，，整体性较好；叠合剪力墙与现浇剪力墙具有相当的耗能能力、刚度退化、延性等抗震性能指标。其整体刚度大于现浇墙，破坏形态与现浇墙相同。图 1.3 预制带肋叠合板结构
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU352.11;TU37

【参考文献】