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1、考慮墻肢約束小跨高比復(fù)合配筋連梁抗震性能研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(學(xué)術(shù)學(xué)位)學(xué)生姓名:張愛(ài)環(huán)指導(dǎo)教師:皮天祥副教授專(zhuān)業(yè):土木工程學(xué)科門(mén)類(lèi):工學(xué)重慶大學(xué)土木工程學(xué)院二O一五年五月ResearchonSeismicBehaviorofSmallSpan-to-DepthRatioCouplingBeamsunderShearWallConstraintAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofstructuralengineeringByZhangA
2、ihuanSupervisedbyAssProf.PiTianxiangSpecialty:CivilEngineeringCollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要連梁是高層聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)中的重要抗震耗能構(gòu)件,剪力墻墻肢與連梁的相互作用致使連梁處于彎矩、剪力和軸力復(fù)合受力狀態(tài),目前研究者將連梁簡(jiǎn)化為在水平地震作用下的雙向反對(duì)稱(chēng)受彎構(gòu)件、并進(jìn)行延性能力和延性需求等試驗(yàn)和計(jì)算分析并不能真實(shí)而客觀地反應(yīng)和評(píng)價(jià)連梁的抗震性能。本論文針對(duì)跨高比L/h≤1.5復(fù)合配筋連梁考慮墻肢軸向約束、不同
3、墻肢尺度、墻肢豎向變形、現(xiàn)澆樓板約束等綜合因素影響下的抗震性能展開(kāi)以下主要內(nèi)容的研究:①在無(wú)軸向約束小跨高比復(fù)合配筋連梁拉桿-壓桿受力分析模型基礎(chǔ)上,建立考慮軸向約束的小跨高比復(fù)合配筋連梁在水平地震作用下的超靜定拉桿-壓桿受力分析模型,通過(guò)改造混凝土主、次斜壓桿和各類(lèi)鋼筋拉桿的幾何方程、變形協(xié)調(diào)方程、物理?xiàng)l件及平衡方程,編制了連梁受力分析程序LL-Y,并對(duì)試驗(yàn)試件進(jìn)行了計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果的宏觀(荷載P-位移?)和微觀(各類(lèi)鋼筋應(yīng)變)等的對(duì)比分析和不同軸向約束下連梁抗震性能規(guī)律的算例分析。②利用大型商業(yè)有限元軟件ABAQUS對(duì)無(wú)約束小跨高比連梁的抗震性能進(jìn)行模擬分析,在得到適合該類(lèi)連梁有限元分析單
4、元類(lèi)型、材料本構(gòu)關(guān)系等的基礎(chǔ)上,建立剪力墻肢截面高度為900mm、2100mm、3300mm和4500mm與跨高比分別為L(zhǎng)/h=1.0和L/h=1.5的三種不同配筋量連梁組合的共計(jì)12個(gè)四層聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)有限元分析模型,對(duì)考慮多因素影響下的小跨高比復(fù)合配筋連梁受力變形、內(nèi)力重分布特征以及延性能力和延性需求等綜合抗震性能進(jìn)行算例定量分析。③對(duì)現(xiàn)澆樓板單側(cè)約束下的小跨高比連梁進(jìn)行有限元分析,探索了樓板對(duì)連梁屈服位移、屈服荷載、極限荷載和名義剪壓比等的影響,以及樓板縱筋參與連梁受力的有效范圍。研究取得了以下主要成果:①本文編制考慮墻肢約束的超靜定拉桿-壓桿模型程序能有效地反映小跨高比復(fù)合配筋連梁在
5、不同軸向約束條件下的全過(guò)程受力性能。②分析表明,連梁軸向變形的限制程度對(duì)其延性等抗震性能有較大影響,當(dāng)兩端完全固定約束時(shí),連梁位移延性能力不超過(guò)3.0,小于罕遇地震作用下剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)連梁的延性需求。③聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)中,隨著墻肢尺度的增大連梁延性能力逐漸減小,而延性需求逐漸增大,當(dāng)墻肢截面高度超過(guò)4500mm時(shí),L/h≤1.5的復(fù)合配筋連梁(所研究試驗(yàn)試件尺度下)延性能力不滿(mǎn)足延性需求。④現(xiàn)澆樓板的約束增大了連梁剪壓比、提高了連梁屈服荷載和極限荷載,降I重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文低了連梁位移延性系數(shù)。關(guān)鍵詞:聯(lián)肢剪力墻,小跨高比復(fù)合配筋連梁,超靜定拉壓桿模型,軸向約束II英文摘要ABSTRACTTh
6、ecouplingbeamsareimportantcomponentforseismicenergydissipationincoupledshearwallinhigh-risestructures.Theinteractionbetweenshearwalllimbsandcouplingbeamsmakestheforcestateofcouplingbeamsverycomplax.Atpresent,researcherssimplifythecouplingbeamsintoabi-antisymmetricflexuralmembersunderhorizontalearth
7、quake,andtheexperimentofductilitycapacityandductilitydemandcannotreflecttheseismicperformance.ThispaperisaimedatthecouplingbeamswithspantodepthratioL/h≤1.5andconsideringthefactorsofwalllimbaxialconstraint,d