论文部分内容阅读
基于本课题组提出的轻质人字支撑剪力墙,本文将耗能性能较好的防屈曲支撑(BRB)替代原混凝土支撑,设计为耗能剪力墙,不仅减轻了墙体自重,还增强了墙体耗能和抗震性能。本文采用OpenSEES程序进行单片耗能墙体的设计和分析、高层剪力墙结构部分楼层替换及大震罕遇时程分析,主要内容包括:首先,对文献中的防屈曲支撑(BRB)进行了低周反复荷载数值模拟,与试验结果相比,滞回曲线、骨架曲线、受力特征值等吻合较好,可为后续BRB设计和分析提供依据。又探讨了在OpenSEES中基于纤维梁柱单元和分层壳单元建立剪力墙模型的准确性,对于文献中高宽比为1.0、1.5、2.0的三片剪力墙进行了模拟分析,建议采用纤维梁柱单元对剪力墙进行耗能及抗震性能分析。然后,针对某实例中的单片墙体JL1,进行了BRB耗能剪力墙体的设计,主要研究了洞口高度和和洞口宽度以及BRB支撑倾角对墙体性能的影响,又通过改变剪力墙尺寸分析洞口位置,采用承载力和延性的双指标控制建议了BRB耗能剪力墙合理的开洞尺寸;并分析了轴压比对墙体抗震性能的影响。合理设计的BRB耗能剪力墙能实现BRB首先屈服,刚度较实体剪力墙降低不大,耗能性能远优于普通RC剪力墙的目标。最后,选取了某10层高层剪力墙结构,将其4-10层普通RC剪力墙替换为本文提出的BRB耗能剪力墙,利用ETABS建模,并将模型导入进OpenSEES进行时程分析。模态分析发现,BRB耗能剪力墙结构整体刚度与普通剪力墙刚度十分接近。对两种剪力墙结构进行了7、8、9度大震作用下的时程分析,结果表明:BRB耗能剪力墙结构在大震作用下,位移反应及最大层间位移均小于普通剪力墙结构;尤其是在8度罕遇地震作用下,普通剪力墙结构最大层间位移已超过规范限值,而BRB耗能剪力墙结构最大层间位移满足抗震要求;BRB的首先屈服机制消耗了部分地震能量,使得结构性能提升。