配置HRB600级高强钢筋剪力墙结构抗震性能研究

发布时间：2022-10-19 18:38

　　我国正积极推广高强钢筋在混凝土结构中的应用,推广高强钢筋有利于减少钢材用量,降低资源消耗,实现节能减排,对我国的可持续发展具有重要意义。但目前关于配置高强钢筋剪力墙结构及其构件的抗震性能研究较少。为此本文以高强钢筋剪力墙结构及其构件为研究对象,对配置HRB600级高强钢筋及普通钢筋剪力墙结构在大震作用下的性能差异展开研究;对大震作用下剪力墙墙肢的变形需求进行分析;从构件层面研究HRB600级高强钢筋剪力墙墙肢的抗震性能及峰值承载力时刻抗剪钢筋的应力水平。文中主要研究内容如下:（1）在试验工作的基础上对剪力墙构件进行受力特征分析,建立钢筋混凝土剪力墙剪切刚度计算模型,应用该模型提出了适用于Perform-3D建模的剪力墙剪切刚度计算式。与试验结果对比表明,模型计算与试验结果总体吻合良好。（2）利用嵌入本文非线性剪力墙剪切刚度的Perform-3D弹塑性动力分析软件,对配置HRB400级和HRB600级两种不同强度钢筋的剪力墙结构进行8度0.3g区双向罕遇地震作用下的非线性动力反应计算。通过计算结果发现,高强钢筋与普通钢筋剪力墙结构的水平地震反应分布规律基本一致;结构顶点位移、最大层间位移... 

【文章页数】：209 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
主要符号
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高强钢筋剪力墙整体结构研究现状
        1.2.2 高强钢筋剪力墙墙肢研究现状
    1.3 研究现状存在的不足
    1.4 本文研究内容及方法
2 剪力墙受力特征分析及剪切刚度计算模型
    2.1 概述
    2.2 受力特征分析
    2.3 模型基本假定
    2.4 模型各杆件变形量计算
        2.4.1 主压杆变形量计算
        2.4.2 竖向及横向次斜压杆变形量计算
        2.4.3 水平拉杆及水平分布筋变形计算
        2.4.4 竖向杆件及竖向分布筋变形计算
    2.5 模型各杆件受力计算及力的平衡方程
        2.5.1 主次斜压杆受力计算
        2.5.2 水平分布筋受力计算
        2.5.3 竖向分布筋及边缘纵筋受力计算
        2.5.4 平衡方程建立
    2.6 模型计算流程图
    2.7 模型验证
    2.8 剪力墙剪切刚度K_e简化计算式
        2.8.1 简化计算式
        2.8.2 简化计算式验证
    2.9 本章小结
3 配置不同强度钢筋的剪力墙结构非线性地震反应对比分析
    3.1 概述
    3.2 Perform-3D模型建立
        3.2.1 分析程序简介
        3.2.2 模型建立流程
        3.2.3 材料本构的确定
        3.2.4 构件单元的确定
    3.3 Perform-3D模型验证
    3.4 结构设计
    3.5 阻尼确定及地震波选取
    3.6 剪力墙结构整体计算对比分析
        3.6.1 顶点位移对比
        3.6.2 结构层间位移角对比
        3.6.3 结构层间剪力对比
        3.6.4 结构层刚度对比
        3.6.5 墙肢钢筋受拉应变对比
        3.6.6 结构耗能对比
    3.7 本章小结
4 配置不同强度钢筋的剪力墙结构中墙肢构件反应及变形需求分析.
    4.1 概述
    4.2 层间变形与墙肢变形关系分析
        4.2.1 变形关系建立
        4.2.2 变形关系验证
    4.3 剪力墙墙肢有害变形对比分析
    4.4 剪力墙墙肢有害变形需求分析
        4.4.1 变形需求模型建立
        4.4.2 考虑各不确定性因素影响的变形需求模型
        4.4.3 变形需求模型中不确定性源选取
        4.4.4 四种不确定性源定量估计
        4.4.5 有害变形需求确定
    4.5 结论
5 配置高强钢筋剪力墙的抗震性能试验研究
    5.1 试验基本概况
        5.1.1 原型试件确定
        5.1.2 试件剪跨比的确定
        5.1.3 试件几何尺寸
        5.1.4 试件配筋情况
        5.1.5 材料力学性能
        5.1.6 试验加载方案
        5.1.7 试验量测内容及方法
    5.2 试验主要现象
        5.2.1 哑铃形剪力墙试件
        5.2.2 工形剪力墙试件
        5.2.3 T形剪力墙试件
    5.3 试验结果分析
        5.3.1 高强钢筋剪力墙抗震性能
        5.3.2 配置不同强度钢筋的剪力墙抗震性能差异
    5.4 本章小结
6 剪力墙抗震抗剪承载力计算公式中高强钢筋强度取值分析
    6.1 概述
    6.2 所收集试件基本信息
    6.3 软件有效性验证
        6.3.1 模拟试件信息及有限元模型建立
        6.3.2 模拟与试验结果对比
        6.3.3 各因素影响下剪力墙抗震抗剪承载力计算
    6.4 高强钢筋设计强度取值
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
    7.3 展望
致谢
参考文献
附录A
    A1.作者在攻读学位期间发表、录用的论文
    A2.作者在攻读学位期间参加的科研项目
附录B


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3693900