新型高阻尼填充墙在教学楼框架中的抗震性能研究
本文选题:教学楼框架 + 高阻尼填充墙 ; 参考:《湖南大学》2015年硕士论文
【摘要】:在我国,教学楼是学生学习活动的主要场所,人员较为密集,故保证教学楼框架在地震中的安全对师生的安全至关重要。由于普通填充墙的脆性特征,其对结构主体的承载力、刚度以及地震作用下的破坏形态都具有较大的影响。故将高阻尼砂浆作为阻尼层加入普通填充墙内,其可以在地震荷载作用下,吸收更多的能量,并使得砌体填充墙在教学楼内的延性以及耗能能力增强。本文通过1榀带新型高阻尼砌体填充墙的教学楼框架的低周反复荷载试验,研究了新型高阻尼填充墙在教学楼框架中的的破坏特点,承载能力、延性以及耗能能力等抗震性能。主要内容有:(1)制作了1榀带新型高阻尼砌体填充墙的教学楼框架试件,进行了低周反复荷载试验,描述了带新型高阻尼砌体填充墙的教学楼框架的破坏特点和受力过程。收集整理了框架填充墙试验数据,分析了其滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线等特征,并求出了试件的位移延性系数和耗能系数。结果表明:新型高阻尼砌体填充墙较普通砌体填充墙具有更好的延性和耗能能力。(2)采用有限元分析软件ABAQUS对试验模型进行有限元模拟,讨论了建模过程中本构关系确定、单元类型的选取及网格的划分等。通过对计算结果与试验结果的对比,以及分析产生误差的原因,表明了采用ABAQUS软件建模能够很好地模拟砌体填充墙的力学性能。(3)基于试验模型,建立了一榀六层的填充墙和新型高阻尼砌体填充墙的教学楼框架的数值模型,并进行了多遇地震和罕遇地震下的动力分析。以结构各层的加速度峰值、层间位移、层间位移角等为指标研究了新型高阻尼填充墙对教学楼框架结构抗震性能的影响。(4)基于试验的破坏形态,对钢筋混凝土框架塑性铰出现过程中,框架柱剪力分配效应进行研究,并对剪力分配效应变化做出分析。在单跨的基础上,研究了教学楼框架中剪力分配效应的变化,分析其对框架柱的影响。
[Abstract]:In our country, the teaching building is the main place for students' learning activities, so it is very important for teachers and students to ensure the safety of the frame of the teaching building in the earthquake. Because of the brittleness of the common infilled wall, it has great influence on the bearing capacity, stiffness and failure form of the structure under earthquake. Therefore, adding high damping mortar as damping layer into the common filled wall can absorb more energy under the action of earthquake, and enhance the ductility and energy dissipation capacity of the masonry filled wall in the teaching building. In this paper, the failure characteristics, bearing capacity, ductility and energy dissipation capacity of a new type of high damping filled wall in the frame of teaching building are studied by low cycle repeated load test of a teaching building frame with a new type of high damping masonry infilled wall. The main contents are as follows: (1) A frame specimen of a teaching building with a new type of high damping masonry infilled wall is made. The low cycle repeated load test is carried out, and the failure characteristics and stress process of the teaching building frame with a new type of high damping masonry infilled wall are described. The experimental data of frame infilled wall are collected, the hysteretic curve, skeleton curve and stiffness degradation curve are analyzed, and the displacement ductility coefficient and energy dissipation coefficient of the specimen are calculated. The results show that the new type of high damping masonry infilled wall has better ductility and energy dissipation capacity than ordinary masonry infilled wall. The finite element analysis software ABAQUS is used to simulate the test model, and the constitutive relationship is determined in the process of modeling. Selection of cell types and grid division. By comparing the calculation results with the test results and analyzing the causes of the errors, it is shown that the mechanical properties of masonry infilled walls can be well simulated by using ABAQUS software based on the test model. A numerical model of the frame of a teaching building with a six-story infilled wall and a new type of high-damped masonry infilled wall is established, and the dynamic analysis is carried out under frequent and rare earthquakes. Taking the peak acceleration of each story of the structure and the displacement angle between floors as the indexes, the influence of a new type of high damping infilled wall on the seismic behavior of the frame structure of a teaching building is studied. The shear distribution effect of frame column during the emergence of plastic hinge of reinforced concrete frame is studied, and the variation of shear distribution effect is analyzed. On the basis of single span, the change of shear distribution effect in the frame of teaching building is studied, and the influence on frame column is analyzed.
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU398.2;TU352.11
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,本文编号:1885824
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