短肢剪力墙节点抗震性能研究

发布时间：2017-05-01 12:03

  本文关键词：短肢剪力墙节点抗震性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：钢筋混凝土短肢剪力墙结构体系因其结合了框架结构与剪力墙结构的优点,广泛应用于实际工程中。各种墙肢截面形式的短肢剪力墙抗震性能研究已经取得很多成果,鉴于墙肢节点受力的复杂性,对墙肢节点的研究还不够完善,许多问题还需要进行探讨,特别是短肢剪力墙结构的抗震性能和墙肢节点在往复水平荷载作用下机理等问题。本文通过对短肢剪力墙结构模型施加模拟地震作用的往复水平荷载研究在水平荷载作用下短肢剪力墙结构的抗震性能,结合模型试验和有限元方法进一步研究墙肢节点的受力和变形特征。本研究主要完成工作:1、设计和制作1/4缩尺比例短肢剪力墙结构试验模型,并对试验模型进行模拟地震荷载作用的拟静力试验研究。试验结果表明:短肢剪力墙结构中连梁端部是结构薄弱区域,试验中最先出现裂缝,其次是在墙肢根部附近出现裂缝。理论分析说明梁端塑性铰的出现使内力发生重分布,有效的耗散了地震能量,减轻了墙肢的抗震负担。2、借助ANSYS有限元分析软件建立整体结构非线性有限元分析模型,该有限元分析模型与结构试验模型的几何尺寸和配筋完全相同,将有限元分析结果和试验结果进行对比研究,分析了短肢剪力墙结构体系在弹塑性变形各阶段整体受力和变形情况及最终破坏形态。利用推覆分析理论,研究了不同的加载方式对剪力墙结构体系的弹塑性反应和整体结构的倾覆机制。3、选取结构试验模型中间层T形截面墙肢与楼面梁连接节点,单独建立了墙肢节点有限元分析模型,通过改变混凝土强度,轴压比,梁纵筋配筋率、墙肢纵筋配筋率及节点配箍率等参量,分析研究各参数对墙肢节点承载能力和刚度退化等抗震性能的影响。4、通过对有限元分析计算结果处理,拟合出符合短肢剪力墙节点在往复水平荷载作用下的三折线恢复力模型,为节点的弹塑性分析提供参考。
【关键词】：短肢剪力墙 节点 水平荷载 有限元分析 推覆分析
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU352.11;TU398.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 概述9-10
• 1.1.1 短肢剪力墙的认识9
• 1.1.2 短肢剪力墙结构体系的形成9
• 1.1.3 短肢剪力墙结构体系的特点9-10
• 1.2 研究现状10-14
• 1.2.1 国内对短肢剪力墙研究10-12
• 1.2.2 国外对剪力墙的研究成果12
• 1.2.3 空间结构节点研究12-14
• 1.3 本文研究主要内容14-16
• 第二章 短肢剪力墙节点拟静力试验研究16-33
• 2.1 引言16
• 2.2 模型设计16-21
• 2.2.1 相似关系16-17
• 2.2.2 模型尺寸17-19
• 2.2.3 模型配筋19-21
• 2.2.4 模型材料21
• 2.3 模型制作21-22
• 2.4 加载方案22-24
• 2.4.1 加载制度22-23
• 2.4.2 加载装置23-24
• 2.5 测量内容及方法24-27
• 2.5.1 测量内容24-25
• 2.5.2 量测方法25-27
• 2.6 试验结果分析27-32
• 2.6.1 试验现象27-29
• 2.6.2 结构侧移29-30
• 2.6.3 钢筋应变30-32
• 2.7 本章小结32-33
• 第三章 短肢剪力墙结构弹塑性有限元分析33-50
• 3.1 有限元法一般的求解过程33-34
• 3.2 有限元模型建立34-37
• 3.3 计算结果分析37-42
• 3.3.1 结构变形37-40
• 3.3.2 裂缝发展40-41
• 3.3.3 应力分布41-42
• 3.4 短肢剪力墙结构推覆分析42-48
• 3.4.1 推覆分析理论43-44
• 3.4.2 推覆分析结果44-48
• 3.5 本章小结48-50
• 第四章 短肢剪力墙节点研究50-76
• 4.1 节点有限元模型的建立50-51
• 4.2 水平荷载作用下节点受力分析51-60
• 4.2.1 应力分析52-53
• 4.2.2 裂缝发展分析53-54
• 4.2.3 钢筋轴力54-56
• 4.2.4 骨架曲线56-59
• 4.2.5 刚度退化59-60
• 4.3 节点的恢复力模型60-64
• 4.4 竖向荷载作用下节点受力分析64-74
• 4.4.1 应力分析64-66
• 4.4.2 钢筋轴力66-68
• 4.4.3 裂缝发展分析68-69
• 4.4.4 骨架曲线69-73
• 4.4.5 恢复力模型分析73-74
• 4.5 本章小结74-76
• 第五章 总结与展望76-78
• 5.1 结论76-77
• 5.2 展望77-78
• 参考文献78-82
• 攻读学位期间取得的成果82-83
• 致谢83

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本文编号：338852