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高性能混凝土具有高强度、高耐久性、高流动性及高抗渗性能等优点,适应了现代工程结构向大跨、高耸、重载发展和承受恶劣环境条件的需要,是混凝土技术的一个重要发展方向。钢筋混凝土剪力墙是一种广泛应用于房屋建筑的抗侧力结构构件。在高层及超限高层建筑的底部若干层采用高性能混凝土剪力墙抵抗水平荷载,可以减小剪力墙厚度,提高房屋的使用面积,具有明显的经济效益和社会效益。但是,由于高性能混凝土的脆性及剪力墙本身变形能力较差,高性能混凝土剪力墙的抗震性能尤其是变形能力有待研究和改善。震害和试验研究表明,建筑结构的倒塌主要是由于结构的变形能力小于相应的变形需求,基于承载力的设计方法不能定量地确定剪力墙的变形能力,而基于性能的抗震设计理论可根据构件的变形需求定量地设计其变形能力。因此,本文将基于性能的抗震设计理论应用于高性能混凝土剪力墙的抗震设计,并根据高性能混凝土剪力墙自身的受力特点,研究改善其抗震性能的有效措施和性能设计理论与方法。主要研究内容如下:(1)将建筑物的性能水平划分为使用良好、功能连续、功能中断、生命安全和防止倒塌五个水平,结合我国规范的设防水准,提出了基于性能的抗震设防目标;给出了剪力墙结构的性能水平、性能目标与延性需求之间的关系,以及对各个性能水平的设计考虑和性能目标选取的设计建议。(2)根据剪力墙结构的受力特点,从理论上分析了剪力墙结构的名义层间位移、有害层间位移、层间有害转角以及截面弯曲曲率之间的关系,给出了有害层间位移的实用计算公式和层间目标位移的确定方法。在此基础上,提出以有害层间位移作为剪力墙结构的性能指标,既能有效控制剪力墙结构在地震作用下的破坏程度,且符合基于性能抗震设计的要求。(3)通过分析约束混凝土的破坏机理,分析相邻箍筋之间未受到直接约束作用的自由截面混凝土约束应力的变化情况,提出考虑纵筋侧向弯曲变形的混凝土约束应力分析方法和混凝土约束应力函数的求解步骤。算例分析表明,在设计中采用约束混凝土提高构件的变形能力时,控制箍筋最大间距和纵筋的最小直径,是保证约束箍筋的作用得以发挥的必要条件。(4)提出采用分段约束高强箍筋改善高性能混凝土剪力墙的延性,对按延性需求设计的4个高性能混凝土剪力墙试件进行拟静力试验,研究了轴压比、约束箍筋数量及范围对高性能混凝土剪力墙延性的影响;以层间位移角作为高性能混凝土剪力墙的性能指标,通过对试验现象和试件破坏状态的描述给出不同性能水平对应的层间位移角量化值。(5)根据剪力墙截面的特点,分析了分段约束箍筋对高性能混凝土剪力墙截面延性的影响;推导了设置分段约束箍筋剪力墙截面屈服曲率和极限曲率的计算公式,并对其进行了数值计算。算例分析表明,约束箍筋的作用对剪力墙截面屈服曲率的影响较小,但对极限曲率的影响较大。(6)通过计算分段约束箍筋对剪力墙截面的约束作用,建立了高性能混凝土剪力墙截面的λv-α-εccu关系;采用剪力墙截面曲率延性的简化公式,建立了剪力墙截面的λv-ξ-μφ关系;提出了剪力墙截面变形能力设计方法。(7)根据轴压比的一般概念,研究了高性能混凝土剪力墙轴压比限值与位移延性需求和约束箍筋数量之间的关系,并给出在基于性能的抗震设计中剪力墙轴压比限值的确定原则和设计建议。(8)根据我国规范的抗震设防水准,选取使用良好、功能中断和防止倒塌三个水平作为钢筋混凝土剪力墙结构的性能水平,并用层间侧移角限值予以量化,提出了钢筋混凝土剪力墙结构直接基于位移的抗震设计方法。