墻肢孔洞對(duì)短肢剪力墻抗震性能影響研究

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1、分類(lèi)號(hào)密級(jí)墻肢孔洞對(duì)短肢剪力墻抗震性能影響研究研究生姓名:劉星指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng):楊曉華教授學(xué)科專(zhuān)業(yè):結(jié)構(gòu)工程研究方向:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用湖南工業(yè)大學(xué)二〇一五年六月七日墻肢孔洞對(duì)短肢剪力墻抗震性能影響研究Effectsofopenholesontheseismicperformanceofshortlegshearwall研究生姓名:劉星指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng):楊曉華教授學(xué)科專(zhuān)業(yè):結(jié)構(gòu)工程研究方向:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用湖南工業(yè)大學(xué)二〇一五年六月七日湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除

2、文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研宄做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。/b月日作者簽名:曰期:及沒(méi)年湖南工業(yè)大學(xué)論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本人了解湖南工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文,允許學(xué)位論文被查閱和借閱;學(xué)??梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容,可以采用復(fù)印、縮印或其他手段保存學(xué)位論文;學(xué)??筛鶕?jù)國(guó)家或湖南省有關(guān)部門(mén)規(guī)定送交學(xué)位論文。作者簽名:對(duì)皇導(dǎo)師簽名:

3、次丨吻辜日期:&月從日摘要短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)

4、展起來(lái)的,在繼承剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),也兼容了框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)本身具有較大的抗側(cè)力,在工程造價(jià)等方面比較合理,從而使短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程尤其是在高層建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。到目前為止,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和理論研究。由于在相關(guān)規(guī)范中明確規(guī)定,不允許在剪力墻結(jié)構(gòu)上開(kāi)設(shè)孔洞,所以,墻肢孔洞對(duì)短肢剪力墻的影響研究還較少。因此,本文針對(duì)墻肢孔洞對(duì)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)影響進(jìn)行了以下幾方面的研究:1、對(duì)3個(gè)1/2縮尺比例短肢剪力墻試件進(jìn)行擬靜力試驗(yàn),詳細(xì)敘述了循環(huán)荷載作用下墻肢孔洞對(duì)短肢剪力墻破壞過(guò)程,分析了不同孔洞大小對(duì)短肢

5、剪力墻極限承載力、延性、初始抗側(cè)剛度、滯回特性及破壞特性等結(jié)構(gòu)性能的影響,研究了墻肢孔洞對(duì)短肢剪力墻承載能力的影響機(jī)理,得到孔洞大小對(duì)短肢剪力墻抗震性能的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著孔洞大小的增加,構(gòu)件的極限承載力和延性逐步降低,剛度退化速度加劇。墻肢孔洞會(huì)降低短肢剪力墻的抗震性能,應(yīng)禁止在短肢剪力墻構(gòu)件上開(kāi)設(shè)孔洞。2、運(yùn)用ANSYS結(jié)構(gòu)分析軟件對(duì)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行了有限元模擬分析,并將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明有限元計(jì)算模型可以有效地模擬實(shí)際情況。為分析不同孔洞位置和軸壓比對(duì)短肢剪力墻的影響,對(duì)墻肢含有孔洞的短肢剪力墻進(jìn)行非線性有限元計(jì)算,計(jì)算表

6、明:孔洞位置越靠近試件底部,其極限承載力和延性越低;在規(guī)范規(guī)定的軸壓比范圍內(nèi),隨著軸壓比的增大,墻肢含有孔洞的短肢剪力墻試件在水平方向上的屈服荷載、極限承載力變化不明顯。3、對(duì)比分析各試件的滯回曲線,運(yùn)用最小二乘法,擬合得出了墻肢含有孔洞的短肢剪力墻在正向加載和反向加載時(shí)的剛度退化率。同時(shí)發(fā)現(xiàn)試件在屈服后,在相同峰值荷載下的每一次循環(huán)結(jié)構(gòu)剛度都I產(chǎn)生退化,每一次循環(huán)剛度退化都呈現(xiàn)出一定的比例,每一次循環(huán)結(jié)構(gòu)剛度退化與其峰值荷載并無(wú)太大的關(guān)系,只與同一峰值荷載作用下的循環(huán)次數(shù)有關(guān),由此提出了一個(gè)剛度退化率系數(shù)。4、墻肢孔洞降低了短肢剪力墻的初始剛度,通過(guò)運(yùn)用

7、厚度折減法對(duì)含有墻肢孔洞的短肢剪力墻進(jìn)行等效變換,推導(dǎo)出了該結(jié)構(gòu)初始剛度的計(jì)算公式。關(guān)鍵詞:墻肢孔洞,短肢剪力墻,擬靜力試驗(yàn),極限承載力,抗震性能,有限元分析IIABSTRACTShortlegshearwallstructureisdevelopedwiththedevelopmentoftheshearwallstructure.Whilehavingtheadvantagesofshearwallstructure,italsoholdsthemeritsofframestructure.Owingtothecomparativelystronger

8、resistanceoflateralforceaswellastherationalityofconstructioncost,theshortlegshearwallstructureiswidelyusedinpracticalprojects,especiallyintheconstructionofhigh-risebuildings.Duetotherelevantspecificationstipulatingthatopeningholesintheshortlegwallstructureisforbidden,researchesabo

9、uttheinfluenceofopeningholesinsho

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