短肢墙预应力楼盖结构体系抗震性能试验研究

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本文通过两榀短肢剪力墙与无粘结预应力楼盖结合而成的大空间组合试件在低周反复水平荷载作用下的试验,分析研究了这种结构体系在水平荷载(地震作用)下的受力特性。首先分析该结构体系中受扭梁的扭转问题,然后着重讨论了顶层边节点处短肢墙墙端弯矩、受弯梁梁端弯矩和受扭梁梁端扭矩在加载过程中的平衡关系以及弯扭重分配的规律,且对影响其分配规律的因素进行了分析,探讨了短肢墙墙端弯矩增大系数的取值。进一步对结构中受弯梁的有效翼缘宽度进行了讨论。最后提出了如何对短肢墙及受弯梁和受扭梁进行合理设计的问题。在讨论受扭梁的扭转问题时,主要从定性的角度,与文献[1]进行了对比分析。经比较,发现本文结构中受扭边梁所受的扭矩比文献[1]中边梁受到的扭矩小得多。分析其原因,作者认为主要是由本文跟文献[1]结构体系的不同导致受力性能的差异,并提出了受扭梁中抗扭钢筋的设计方法。在分析本文结构体系顶层边节点的弯扭重分配规律时,主要从受弯梁的梁端抗弯刚度、受扭梁和现浇板的组合刚度的比值变化出发,讨论了结构体系受到水平荷载的过程中,在平衡顶层边节点处的短肢墙墙端弯矩时,受弯梁梁端的弯矩和受扭梁梁端的扭矩各自所占的比例大小。结果表明,在试验过程中弯扭的比例是随着各构件的刚度改变而不断变化的。本文从定量的角度,根据试件的实测钢筋应变反算了受弯梁梁端的弯矩大小和受扭梁梁端的扭矩大小平衡墙端弯矩时所占的百分比,并通过电算分析,对影响弯扭重分配规律的主要因素进行了分析讨论。针对本文结构体系在受到水平荷载作用时,受弯梁的有效翼缘宽度的问题,本文根据加载过程中受弯梁梁内纵筋和短肢墙墙肢范围内现浇板短跨方向的板筋实测应变的规律,结合翼缘部分裂缝发展规律,认为试件受到水平力作用时墙肢范围内的板筋与受弯梁梁肋内的上部钢筋一起作为整体参与受力。在考虑梁端负弯矩作用下的极限抗弯能力时,受弯梁的有效翼缘宽度可以近似算至短肢墙的肢端,即与短肢墙的肢长大致相同。本文还对结构体系顶层节点处短肢墙墙端的弯矩增大系数和现浇板无粘结预应力筋对结构体系抗震性能的影响进行了讨论。最后总结以上的分析结果,对短肢墙、受弯梁和受扭梁及现浇板的合理设计提出了建议。
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