钢筋混凝土剪力墙的抗震抗剪性能研究及有限元模拟

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钢筋混凝土剪力墙是高层建筑结构中的关键构件,在抗震剪力墙结构、框架——剪力墙结构和框架——核心筒结构中 ,既起着保证侧向刚度的作用,又起着提供基本抗震能力和参与耗散地震能量的作用。为了保证在按延性思路设计的结构中剪力墙能具有良好的延性性能,就必须保证它在达到预计的强震非弹性反应之前不出现剪切破坏,因此,规定合理的抗震抗剪能力计算公式就成为延性结构剪力墙抗震设计中的关键措施。到目前为止,我国《混凝土结构设计规范》GBJ50010-2002中,对于抗震剪力墙规定的抗剪公式是在非抗震剪力墙抗剪性能试验的基础上经专家裁定给出的,未进行过任何抗震剪力墙的抗剪性能试验,也未收集和参考国外相应的试验结果,为了改善我国规范在抗震关键构件——剪力墙抗剪设计中的这一薄弱环节,重庆大学土木工程学院在规范第六批研究课题中承担了抗震剪力墙抗剪性能研究的项目。本论文的研究工作即属于该研究项目的部分内容。本论文首先对世界各国关于钢筋混凝土结构构件的抗剪机理的模型化及规范抗剪设计方法做了一个较为全面的综述,为今后进一步研究包括剪力墙在内的钢筋混凝土结构构件的抗剪性能打下了坚实的基础。针对本课题的研究内容,本论文对到目前为止世界各国关于钢筋混凝土剪力墙抗剪性能的试验研究及分析模型研究成果按时间顺序做出的综述对今后进一步的研究工作有一定的参考价值。本论文首次引入加拿大多伦多大学Vecchio教授组织编制的基于斜压场理论的专门针对钢筋混凝土的二维有限元非线性分析程序VecTor2作为研究工具,并进行了初步探索。发现,VecTor2可以作为有效的分析手段,可以在试验前试件设计阶段对试验进行有力的控制,在试验后对试验试件进行有效的模拟和补充分析。论文最后还将试验结果与分析结果各国规范提出的抗剪公式(不考虑可靠度因素)作了对比,得出了一些有倾向性的看法。
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