帶鋼連梁雙肢剪力墻抗震性能評(píng)估

《帶鋼連梁雙肢剪力墻抗震性能評(píng)估》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、碩士學(xué)位論文1緒論1緒論1．1選題背景古往今來，人類一直在與破壞力極大的地震作斗爭(zhēng)，不斷摸索抵御地震的新方法。在科學(xué)水平落后的時(shí)代，人們主要靠經(jīng)驗(yàn)來抵御地震，直到20世紀(jì)初，才開始建立起現(xiàn)代的抗震設(shè)計(jì)理論體系，隨著人類對(duì)地震了解的不斷深入，以及其他相應(yīng)學(xué)科的發(fā)展，抗震設(shè)計(jì)理論在這近百年里有了長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步。地震反應(yīng)分析方法從靜力理論，反應(yīng)譜理論，彈性動(dòng)力理論、非線性動(dòng)力理論，發(fā)展到目前基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)理論。與此同時(shí)，抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)以及方法的合理性也在不斷在完善，大量的科研成果和方法在涌現(xiàn)。在抗震設(shè)計(jì)的早期階段，抗震設(shè)計(jì)僅僅保證主體結(jié)構(gòu)的不倒塌，允許結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一

2、定的破壞，它是以保證生命安全為單一設(shè)防水準(zhǔn)來進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的。上世紀(jì)70年代以來，隨著人們對(duì)地震的不確定性以及認(rèn)識(shí)到了建筑經(jīng)濟(jì)性和安全性的關(guān)系，多級(jí)抗震設(shè)防的思想逐步得到地震工程界的認(rèn)可。20世紀(jì)80年代初期，一些國(guó)家在其抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中開始采用“小震不壞、大震不倒”的抗震思想【1捌，這種思想是要求結(jié)構(gòu)在遭遇超過預(yù)期強(qiáng)度地震的作用時(shí)，允許結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的破壞，只要求結(jié)構(gòu)不倒塌、保證生命安全；而在預(yù)期地震作用下，主體結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)大的破壞，便于修復(fù)再使用。這樣的抗震設(shè)計(jì)思想體現(xiàn)了一定的分級(jí)設(shè)防的意思。我國(guó)從89抗震設(shè)計(jì)規(guī)范【3】開始的“小震不壞、中震可修、大震不倒”的三水準(zhǔn)

3、設(shè)防和二階段抗震設(shè)計(jì)的思想，是適應(yīng)抗震設(shè)計(jì)理論和建筑設(shè)計(jì)要求和發(fā)展的一大進(jìn)步。從實(shí)際地震中的災(zāi)后調(diào)查結(jié)果也表明，按照此設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)的建筑在地震中表現(xiàn)出了很好的抗震性能。在財(cái)富、人員越來越集中的今天，如何控制地震帶來的損失變得尤為重要。尤其是經(jīng)歷了近些年來給人類造成巨大災(zāi)難和損失的幾次大地震后：1989年美國(guó)洛馬普列塔大地震M7．1，地震的傷亡人數(shù)為數(shù)百人，而經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到150億美元；1995年的阪神大地震M7．3，死亡6500多人，直接經(jīng)濟(jì)損失占到日本當(dāng)年GDP的1％到1．5％，災(zāi)后重建費(fèi)用同樣耗資巨大；2011年3月的東日本大地震M9．0，死亡15800多人，

4、經(jīng)濟(jì)損失近2000億美元。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法開始暴露出自身的不足，盡管規(guī)定了三個(gè)設(shè)防水準(zhǔn)，但是在具體實(shí)施時(shí)，有些規(guī)定比較模糊，很難在具體設(shè)計(jì)時(shí)準(zhǔn)確把握，而讓這三設(shè)防水準(zhǔn)演變成了僅僅以保證生命安全(結(jié)構(gòu)物不倒塌)作為單一設(shè)防目標(biāo)【4】。很顯然，在目前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的形勢(shì)下，這顯然是不符合社會(huì)發(fā)展規(guī)律的，是落后的。碩士學(xué)位論文1緒論怎樣在保證生命安全的同時(shí)，最小的降低結(jié)構(gòu)的維護(hù)、整修、以及破壞的間接損失等是一個(gè)亟待研究和解決的問題。在此大背景下越來越多的研究者開始傾向于結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)，此種方法由來己久，現(xiàn)如今國(guó)內(nèi)外的研究者們對(duì)此的研究也越來越廣泛，基于性能的抗震設(shè)

5、計(jì)即PBSD(performancebasedseismicdesign)是基于性能的地震工程(PBEE)的針對(duì)設(shè)計(jì)部分的內(nèi)容，他是采用一定的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)保證建筑施工質(zhì)量和竣工后對(duì)建筑的維護(hù)水平，使得建筑物在生命全周期內(nèi)遭遇地震后的損失控制在某一特定的水平【5】o我國(guó)是個(gè)人口大國(guó)，也是個(gè)受地震影響較大的國(guó)家。在城市化進(jìn)程中，剪力墻結(jié)構(gòu)是城市高層住宅最常見的結(jié)構(gòu)形式。傳統(tǒng)的雙肢剪力墻采用普通鋼筋混凝土作為連梁的基本材料，事實(shí)證明，普通鋼筋混凝土連梁并不是一種理想的連梁形式；經(jīng)過研究表明，以型鋼梁作為雙肢剪力墻的連梁，利用型鋼梁延性好以及混凝土墻肢抗側(cè)剛度大的優(yōu)點(diǎn)

6、，二者結(jié)合起來，會(huì)極大改善剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能。本文以“帶鋼連梁雙肢剪力墻”為研究對(duì)象，結(jié)合現(xiàn)階段基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法，利用有限元彈塑性分析的方法，將對(duì)此結(jié)構(gòu)基于性能的抗震能力展開評(píng)估和分析。1．2研究現(xiàn)狀1．2．1剪力墻結(jié)構(gòu)抗震研究現(xiàn)狀1．2．1．1不同類型墻肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能研究目前對(duì)剪力墻墻肢的試驗(yàn)和理論分析的研究很多，下面列出了幾組較具代表性的研究工作：(1)剪力墻抗震試驗(yàn)研究1)國(guó)外的研究工作鄰國(guó)日本從上世紀(jì)70年代就開始應(yīng)用鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)，日本鋼鐵公司大樓是日本第一棟鋼板剪力墻建筑【6】a北美也隨后用此種墻作為建筑的主要抗側(cè)力體系。1999年R

7、ezai建立了兩個(gè)單跨1：4縮尺鋼板剪力墻試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并?duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了擬動(dòng)力試驗(yàn)分析用，得到了結(jié)構(gòu)破壞前后的振型、阻尼比、周期等動(dòng)力特性，對(duì)鋼板對(duì)結(jié)構(gòu)整體抗震性能的影響做了評(píng)價(jià)。Xue和LutS]對(duì)4個(gè)3跨的12層的鋼板剪力墻做了試驗(yàn)研究，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋼板剪力墻墻肢與柱子相連時(shí)，影響墻肢極限承載力的主要因素是柱子的破壞，當(dāng)墻肢通過梁來傳遞剪力時(shí)，結(jié)構(gòu)整體的抗震性能更優(yōu)。2)北京工業(yè)大學(xué)曹萬林等人的研究碩士學(xué)位論文1緒論曹萬林、常衛(wèi)華等人進(jìn)行了6個(gè)帶暗支撐T形截面的短肢剪力墻1：2模型低周反復(fù)荷載試驗(yàn)研究[9】。試驗(yàn)重點(diǎn)分析了該結(jié)構(gòu)的承載力和剛度的衰減過程以及結(jié)構(gòu)的

8、延性、滯回特性、抗震耗能