短肢剪力墙顶层节点抗震性能试验研究

来源 :湖南工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hhenry123
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为研究短肢剪力墙顶层墙与连梁连接节点的抗震性能,本文在墙肢厚度不变的情况下,依据不同的肢厚比设计制作了四个短肢剪力墙顶层墙与连梁连接节点结构试验模型。试验测得了节点核心区的应力-应变数据并观察记录了试验过程中结构试验模型的反映,经过对试验数据进行处理和分析后,得到了短肢剪力墙连接节点的受力性能和结构变形变化规律。为便于和试验结果进行比较,利用ANSYS有限元分析软件建立了截面形状相同、相似比相同的三个足尺结构分析模型,对有限元分析模型施加与结构试验相似的循环往复荷载,通过改变轴压比进一步对短肢剪力墙顶层墙与连梁连接节点的抗震性能进行了研究,并将有限元分析结果与结构试验测得的数据进行比较,二者的吻合性较好。结合模型试验数据和有限元计算结果确定出短肢剪力墙顶层墙与连梁连接节点在水平循环往复荷载作用下的骨架曲线,利用线性回归方法得到该节点的三折线型恢复力模型。考虑到异形柱顶层节点与短肢剪力墙顶层节点受力机理上的相似性,为便于工程应用和计算方法的统一,综合分析结构试验结果和有限元分析结果,提出用一个放大系数,直接对异形柱顶层节点公式进行修正,得到了短肢剪力墙顶层墙与连梁连接节点抗剪承载力的计算公式。本文通过结构模型试验和ANSYS有限元计算分析取得的成果如下:1、按1:3缩尺比例设计和制作了四个墙肢厚度相同,肢厚比分别为5、6、7的T形截面短肢剪力墙顶层墙与连梁连接节点结构试验模型。试验数据表明:在墙肢厚度不变的情况下,随墙肢肢厚比的增大,短肢剪力墙顶层墙与连梁连接节点的滞回环面积减小,说明在墙肢厚度不变的情况下,肢厚比的增加减弱了短肢剪力墙顶层连接节点的耗能性能。2、借助ANSYS有限元分析软件建立了3个几何尺寸和配筋与结构试验模型完全相同的有限元结构分析模型,控制轴压比分别为0.1、0.2、0.3、0.4,然后对有限元分析模型施加不断增加的循环往复水平荷载,有限元分析数据表明:轴压比增大能提高短肢剪力墙顶层墙肢与连梁连接节点核心区的承载能力,但是,随着轴压比的增加,节点的耗能能力有所降低。3、利用结构模型试验检测结果和有限元计算分析得到了短肢剪力墙顶层墙肢与连梁连接节点的滞回曲线和三折线型恢复力模型。4、提出用一个放大系数,将异形柱顶层节点公式进行修正,得到了适合于短肢剪力墙顶层墙肢与连梁节点抗剪承载力的计算公式。
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