【摘 要】
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剪力墙是高层建筑钢筋混凝土结构中最重要的耗能和抗侧力构件。已有研究表明,在剪力墙中设置暗支撑可以有效提高其承载力、延性及耗能能力,并改善传力路径,如何使带钢板暗支撑的钢筋混凝土剪力墙的抗震性能进一步提高,本文提出了两种方式,其一是采用具有高延性和高韧性的高阻尼ECC材料来浇筑墙身,其二是在暗柱区域配置具有高抗拉强度和线弹性力学性能的CFRP筋。为研究这两种改善剪力墙抗震性能的方式,本文完成了1片高
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剪力墙是高层建筑钢筋混凝土结构中最重要的耗能和抗侧力构件。已有研究表明,在剪力墙中设置暗支撑可以有效提高其承载力、延性及耗能能力,并改善传力路径,如何使带钢板暗支撑的钢筋混凝土剪力墙的抗震性能进一步提高,本文提出了两种方式,其一是采用具有高延性和高韧性的高阻尼ECC材料来浇筑墙身,其二是在暗柱区域配置具有高抗拉强度和线弹性力学性能的CFRP筋。为研究这两种改善剪力墙抗震性能的方式,本文完成了1片高阻尼ECC带钢板暗支撑剪力墙和1片CFRP筋混凝土带钢板暗支撑剪力墙的拟静力试验及有限元分析。
主要研究内容如下:
(1)通过低周往复加载试验,得到了两片剪力墙的一些重要抗震性能指标。与配置钢板暗支撑的普通钢筋混凝土剪力墙的试验结果进行对比后得出:高阻尼ECC剪力墙的延性、承载力以及耗能能力有较大提高,抗震性能得到显著改善,墙体裂而不碎;CFRP筋混凝土剪力墙的耗能能力和延性有小幅度提高,抗震性能有一定程度改善,其自复位性能提高明显。
(2)通过有限元软件ABAQUS建立高阻尼ECC带钢板暗支撑剪力墙和CFRP筋混凝土带钢板暗支撑剪力墙模型,对比试验结果和软件计算结果,结果表明两者较为吻合,说明本文建立的剪力墙模型是合理的。
(3)在有限元剪力墙模型的基础上展开参数分析,进一步讨论各参数变化对高阻尼ECC带钢板暗支撑剪力墙和CFRP筋混凝土带钢板暗支撑剪力墙抗震性能的影响。结果表明:随着轴压比增加,两种剪力墙承载力均不断提高,但其提高幅度逐渐降低,延性则有所降低;增加CFRP筋的配置根数会使剪力墙承载力提高,延性稍有降低,在暗柱中增配CFRP筋提高最为明显,再往内侧增配则提高程度逐渐降低;剪力墙承载力和延性随着高阻尼ECC材料使用高度增加而不断提高,从墙底至1/4高度区域提高程度最大,高度再增加则提升幅度逐渐放缓。
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