抗震性能目标和刚度特征值对R.C框架—剪力墙结构抗侧性能影响非线性仿真分析

发布时间：2020-06-30 14:14

【摘要】：由于剪力墙侧移刚度退化速率大于框架,RC框架-剪力墙结构中楼层剪力重分配现象客观存在而明显,且框架-剪力墙结构侧移刚度特征值不同,楼层剪力在框架与剪力墙之间的重分配程度也不相同。抗震性能设计已成为高层建筑结构设计的基本要求,而关于抗震性能目标和侧移刚度特征值对R.C框架-剪力墙结构一、二道抗震防线抗侧机制综合影响的研究尚鲜有涉及。本文采用三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元分析法,考虑梁板柱墙空间协同效应,对一单层R.C框架-剪力墙空间结构模型进行仿真分析,结果显示模拟分析结果与模型试验结果吻合良好,表明基于三维实体退化虚拟层合单元理论的非线性有限元分析法能较好地模拟R.C框架-剪力墙结构的抗侧性能。本文设计出三组不同刚度特征值的R.C框架-剪力墙结构(底层框架弹性楼层剪力分担比例分别为13%左右、5%左右、23%左右),分别按抗震性能目标B、C、D以及框架楼层剪力是否按0.2Vo调整,共15个17层R.C框架-剪力墙空间结构模型进行非线性有限元分析与研究。得出抗震性能目标越高,R.C框架-剪力墙结构楼层剪力重分配程度越低,结构水平极限承载力越高,结构安全储备越大,但极限水平位移较小,相应结构延性较差;R.C框架-剪力墙结构的刚度特征值越高,结构楼层剪力重分配程度越高,极限水平位移越大,相应结构延性越好;经0.2Vo调整的结构模型其抗侧刚度较未经0.2Vo调整的略有增大,其水平极限承载力亦有一定提高等结论。本文研究成果可为完善R.C框架-剪力墙结构性能化设计理论提供参考,也可为不同抗震性能目标和刚度特征值R.C框架-核心筒结构的非线性仿真分析提供借鉴和参考。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU973.16
【图文】：

位移曲线,框架-剪力墙结构,水平荷载,位移曲线

2.1 引言框架-剪力墙结构是当代高层建筑中使用最多的一种结构形式，该结构体系是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，从而提高整体结构的刚度，同时又能形成灵活的使用空间。框架-剪力墙结构的受力特点就是框架和剪力墙两种不同的抗侧力构件组成的新的结构受力体系，其中，剪力墙与纯剪力墙结构的受力特性不一样，框架与纯框架的受力特性也不一样。框架与剪力墙的协同工作得益于楼板的连接，平面内刚度无限大的楼板能使框架和剪力墙在受力变形时相互制约，使两者在同一楼层出的位移始终处于相同状态。纯框架结构通常发生剪切变形，其底部层间位移大上部楼层的层间位移小，而纯剪力墙结构通常发生弯曲变形，楼层层间位移恰好与纯框架结构相反是底部楼层层间位移小上部层间位移大。因楼板的拉拽作用，框架-剪力墙结构表现出来的既不是剪切型，也不是弯曲型，而是弯剪型变形特征。如图 2.1，所示为结构在水平荷载作用下沿高度的位移曲线，图 2.2 为框架-剪力墙结构协同工作的变形特征示意图。

示意图,框-剪结构,变形特征,示意图

【参考文献】