不同連梁形式聯(lián)肢剪力墻的靜力彈塑性分析

《不同連梁形式聯(lián)肢剪力墻的靜力彈塑性分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第26卷第4期2009年10月深圳大學(xué)學(xué)報(bào)理工版JOURNALOFSHENZHENUNIVERSITYSCIENCEANDENGINEERINGVoL26No．4Oct．2009文章編號(hào)：1000—2618(2009)04—0376—06【土木建筑工程】不同連梁形式聯(lián)肢剪力墻的靜力彈塑性分析管民生1廣，杜宏彪3，姜晶1，韓大建2(1．廣東工業(yè)大學(xué)土木與交通工程學(xué)院，廣州510006；2．華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院，廣州510640；3．深圳大學(xué)土木工程學(xué)院，深圳518060)摘要：建立12層鋼筋混凝土聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)分析模型，用兩種不同的側(cè)向載荷分布模式，分別對(duì)采用鋼筋混凝

2、土連梁和型鋼混凝土連梁的聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力彈塑性(Pushover)分析．在此基礎(chǔ)上，以變形和延性(包括頂點(diǎn)位移、層間位移和結(jié)構(gòu)塑性鉸分布)為參數(shù)評(píng)估其抗震性能．研究發(fā)現(xiàn)，在承載力相同時(shí)，型鋼混凝土連梁比鋼筋混凝土連梁的截面尺寸小很多，型鋼混凝土連梁的聯(lián)肢剪力墻抗震性能較好．關(guān)鍵詞：高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)；聯(lián)肢剪力墻；鋼筋混凝土連梁；型鋼混凝土連梁；靜力彈塑性分析；抗震性能中圖分類(lèi)號(hào)：TU973+．16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A在多高層建筑結(jié)構(gòu)體系中，聯(lián)肢剪力墻是廣泛應(yīng)用的一種抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元．其中連梁是影響剪力墻結(jié)構(gòu)性能的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)或構(gòu)造不當(dāng)會(huì)造成結(jié)構(gòu)在抵抗水平力時(shí)的強(qiáng)度和剛度不符合要求．普

3、通平行配筋的鋼筋混凝土連梁(RC連梁)是連肢剪力墻中出現(xiàn)最早的一種連梁形式，其施工方便，造價(jià)低廉，被廣泛應(yīng)用．由于剪力墻的連梁跨度小，截面高度大，在地震作用下其彎矩和剪力都相當(dāng)大，普通平行配筋的RC連梁在設(shè)計(jì)中常遇到連梁超筋超限的問(wèn)題，處理比較困難．許多設(shè)計(jì)者只能按最大配筋率、配箍率把連梁配足，然后將不足的內(nèi)力向墻肢轉(zhuǎn)移，難以符合“強(qiáng)剪弱彎"的條件而導(dǎo)致剪切破壞．為解決這一問(wèn)題，不少學(xué)者提出用型鋼混凝土連梁代替RC連梁．本文結(jié)合相關(guān)研究成果uJ，對(duì)RC連梁和型鋼筋混凝土連梁的聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力彈塑性分析，并從頂點(diǎn)位移、層問(wèn)位移和構(gòu)件塑性鉸的形成等方面評(píng)估結(jié)構(gòu)抗震性能，對(duì)連肢剪

4、力墻的抗震設(shè)計(jì)提出建議．1結(jié)構(gòu)模型3900mm，梁和剪力墻的截面尺寸如圖1(各層相同)，樓板為120mm厚現(xiàn)澆混凝土板，梁截面為250mm×600mm，填充墻墻厚240mm，以4層為標(biāo)準(zhǔn)層，1～4層柱截面為700mm×700mm，5～8層柱截面為650mm×650mm，9～12層柱截面為600mm×600mm．混凝土強(qiáng)度等級(jí)皆為C40，所有梁柱截面縱向受力鋼筋為HRB335，剪力墻內(nèi)的縱橫向受力鋼筋為HRB335，板內(nèi)鋼筋及箍筋為HPB235．假定場(chǎng)地設(shè)防烈度為7度，Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地、近震，框架抗震等級(jí)3級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)2級(jí)，設(shè)計(jì)地震分組為第1組，場(chǎng)地特征周期為0．35S，采用中國(guó)建筑

5、科學(xué)研究院編制的PKPM程序?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，得到梁、柱、樓板和剪力墻等配筋．600060006000600024100模型采用12層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，層高均為圖1結(jié)構(gòu)平面圖F1昏1stru咖ralplan收稿日期：2009—03—16；修回日期：2009—08—30基金項(xiàng)目：廣東省教育廳基金資助項(xiàng)目(020076)；廣東工業(yè)大學(xué)青年基金資助項(xiàng)目(082031)作者簡(jiǎn)介：管民生(1979一)，男(漢族)，湖北省黃岡市人，廣東工業(yè)大學(xué)講師，華南理工大學(xué)博士研究生．E—mail：msguan@gdut．edu．cn萬(wàn)方數(shù)據(jù)第4期管民生，等：不同連梁形式聯(lián)肢剪力墻的的靜力彈塑性分析37

6、7根據(jù)上述條件，以聯(lián)肢剪力墻作為研究對(duì)象．每層每片墻肢尺寸相同，尺寸為寬6000mm，高3900mm，厚為300mm，如圖2．圖2模型簡(jiǎn)圖Fig．2Modelsketch2模擬框架代替剪力墻方法由于SAP2000怛1沒(méi)有給殼單元提供塑性鉸，因此用模擬框架來(lái)代替剪力墻，以考慮剪力墻進(jìn)入塑性時(shí)的性能舊J．框架模型應(yīng)具有與相應(yīng)墻體區(qū)段相同的抗彎、抗剪及豎向軸向剛度MJ．模型中的兩根剛性梁左端與柱相剛接，右端與連桿鉸接，再加上斜支撐桿，如圖3．模型構(gòu)件的特征值計(jì)算如下：么c與梁剛性U剛性梁圖3模擬框架模型Fig．3Framemodel①抗彎剛度．墻體區(qū)段的抗彎剛度應(yīng)與框架模型的抗彎剛度相

7、匹配，后者實(shí)際上是柱子的抗彎剛度與柱子及鏈桿截面積關(guān)于模型中心線(xiàn)的抗彎能力之和．假定墻體模型的彈性模量均為E，則Et+2EAc(b／2)2=Etb3／12．(1)②抗剪剛度．墻體區(qū)段與框架模型的抗剪剛度應(yīng)相同．框架模型的抗剪剛度為雙彎曲曲率柱子的橫向剛度以及斜支撐桿軸向剛度的水平分量之和．12EIc／h3+2EAdCOS20／1=Gbt／h=Ebt／[2(1+肛)無(wú)]．(2)其中，t為柱子的慣性矩；G=∥[2(2+肛)]為剪切模量；肛為泊松比．③軸向剛度．墻體區(qū)段的軸向剛度應(yīng)與框