博士論文答辯ppt

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1、新型高阻尼混凝土暗支撐剪力墻抗震性能與設(shè)計方法研究博士學(xué)位論文答辯學(xué)位申請人：培養(yǎng)單位土木工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱教授學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)工程研究方向建筑結(jié)構(gòu)抗震答辯日期目錄1.緒論2.阻尼識別理論及ECC材料阻尼性能研究3.部分高阻尼剪力墻抗震性能試驗研究4.高阻尼混凝土鋼板暗支撐雙肢剪力墻試驗研究5.剪力墻恢復(fù)力模型及有限元分析6.鋼筋混凝土剪力墻基于性能的設(shè)計方法7.結(jié)論與展望1.緒論研究背景及意義混凝土阻尼性能研究概述概善剪力墻抗震性能的研究本文研究的主要內(nèi)容鋼筋混凝土剪力墻是高層建筑中最為主要的抵抗水平荷載

2、及水平地震作用的抗側(cè)力構(gòu)件。在進(jìn)行抗震設(shè)計時，一般作為結(jié)構(gòu)抗震的第一道設(shè)防防線。從能量的角度分析，剪力墻在強震作用下吸收的能量主要是通過自身的彈塑性變形能力來進(jìn)行耗散。為提高剪力墻的耗能能力，常見的做法是在剪力墻墻身中設(shè)置阻尼器或在剪力墻底部設(shè)置橡膠隔震支座來達(dá)到減震的目的。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的阻尼值一般取為0.05?，F(xiàn)有的研究表明，結(jié)構(gòu)在靜力和動力作用下的阻尼是不同，隨著結(jié)構(gòu)進(jìn)入損傷階段，其阻尼呈現(xiàn)增加趨勢。研究背景及意義施工不便，且后期維護(hù)費用較高混凝土阻尼性能研究概述對于混凝土阻尼性能的

3、研究主要包括普通混凝土阻尼性能研究和聚合物混凝土阻尼性能研究兩個方面。普通混凝土阻尼性能研究等效粘滯阻尼理論湯姆森粘滯阻尼理論Jacobsen等效粘滯阻尼理論Swamy水灰比、養(yǎng)護(hù)條件骨料種類Hop鋼筋混凝土梁不同齡期的阻尼柯國軍不同配合比下混凝土T型懸臂梁微幅振動下的阻尼研究現(xiàn)狀高阻尼混凝土阻尼性能研究研究現(xiàn)狀Schulz和Tanner率先研究了聚合物混凝土的阻尼性能（ICPIC’84），并首次將其應(yīng)于機(jī)械的基礎(chǔ)。Wong采用自由振動法研究了聚灰比對阻尼性能的影響。FuXuli研究了聚合物、聚乙烯纖維和硅粉

4、等不同摻合料對阻尼性能的影響。Chung提出在砂漿中摻入甲基纖維素、碳纖維和硅粉等摻合料時，對水泥砂漿阻尼的影響。我國學(xué)者：陳振富劉鐵軍高阻尼混凝土在結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用Walter對圓鋼管聚合物混凝土與普通圓鋼管混凝土梁的受彎性能對比試驗。劉鐵軍進(jìn)行了3組單層兩榀高阻尼聚合物混凝土框架模型的振動臺試驗，并測定普通混凝土框架結(jié)構(gòu)與高阻尼聚合物混凝土框架結(jié)構(gòu)的動力特性。研究現(xiàn)狀改善剪力墻抗震性能的研究影響剪力墻抗震能力強弱的因素主要有延性和承載力兩個方面，一般來說，提高剪力墻抗震能力主要從上述兩個方面著手。開縫剪力墻圖

5、1.1霞關(guān)大夏帶豎縫抗震墻圖1.2半通縫剪力墻圖1.3縫內(nèi)填充橡膠剪力墻圖1.4雙功能帶縫剪力墻研究現(xiàn)狀帶暗支撐剪力墻研究現(xiàn)狀a)斜向配筋混凝土連梁b)菱形配筋混凝土連梁c)交叉菱形配筋混凝土筋連梁d)型鋼混凝土連梁圖1.6連梁配筋方案圖1.5暗支撐剪力墻圖1.7帶栓釘鋼板混凝土連梁高阻尼混凝土剪力墻上述大量的研究都是從改變剪力墻配筋型式這一個方面著手來提高剪力墻的抗震性能，如采用斜向配筋、加設(shè)暗支撐以及設(shè)置開縫剪力墻等，但是較少有研究者從改善混凝土阻尼性能這一方面著手進(jìn)行研究。結(jié)合現(xiàn)有研究成果，課題組在總結(jié)

6、國內(nèi)外專家和學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上，提出了高阻尼混凝土剪力墻。帶鋼筋暗支撐雙肢剪力墻研究現(xiàn)狀本文研究內(nèi)容ECC材料的基本力學(xué)性能和阻尼性能試驗研究部分高阻尼剪力墻試驗研究研究內(nèi)容結(jié)合現(xiàn)有的高阻尼混凝土剪力墻的研究成果，通過試驗研究和理論分析，進(jìn)一步論證了將高阻尼混凝土應(yīng)用于剪力墻結(jié)構(gòu)的可行性。在強烈地震作用下，剪力墻受力較大的部位會出現(xiàn)塑性鉸，塑性郊區(qū)的大小反映了剪力墻耗能能力的強弱，探討了影響剪力墻塑性鉸長度的因素上，提出了剪力墻塑性鉸長度的計算公式。具體內(nèi)容包括：高阻尼混凝土鋼板暗支撐雙肢剪力墻試驗研究剪力

7、墻恢復(fù)力模型及有限元分析剪力墻塑性鉸長度計算模型分析探討了剪力墻基于變形的設(shè)計方法研究內(nèi)容2.阻尼識別基本理論及ECC材料阻尼性能研究阻尼識別基本理論阻尼是衡量結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的重要參數(shù)，與結(jié)構(gòu)體系中質(zhì)量、剛度不同，不能通過相應(yīng)的計算和直接的測量方式得到。常用的方法是通過自然或人工激勵的使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動，同時利用信號采集設(shè)備采集結(jié)構(gòu)體系的響應(yīng)信號，進(jìn)而利用信號識別方法來確定結(jié)構(gòu)體系的阻尼及其他模特參數(shù)。信號識別方法主要包括頻域法和時域法兩類。時域法優(yōu)點：能直接識別結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)信號，改方法避免了由傅里葉變換而造成的信

8、號能量損失，提高了識別精度。時域法主要有ITD法、LSCE法、NExT法、ARMA法等。RDT法隨機(jī)減量法(RandomDecrementTechnique-RDT)由美國學(xué)者Cole提出。該方法利用樣本平均的方法，去除響應(yīng)中的隨機(jī)成分，從而獲得初始激勵下的自由響應(yīng)。a)隨機(jī)振動曲線b)擬合后曲線圖2.1平穩(wěn)隨機(jī)激勵NExT法NExT法(NaturalExcitationTechnique)，又稱自