不同边缘约束类型叠合板式剪力墙抗震性能分析

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近些年来,城市建设发展的力度、速度和规模都得到了迅速加快,住宅建设得到了前所未有的发展。叠合板式混凝土剪力墙结构体系作为一种新型结构体系,它凭借自己的显著优点,例如成本低,更快的施工速度,环境污染少等,对于我国的可持续发展和解决资源紧缺起到重要作用。同时作为高层结构构件,研究叠合板式混凝土剪力墙结构破坏与抗震性能是非常重要的。文中采用ABAQUS有限元软件对不同边界约束类型的叠合板式剪力墙破坏机理与抗震性能的模拟分析,主要研究以下内容:采用非线性动力推覆理论分析并利用理论计算,基于合肥工业大学实验室进行的不同边界约束类型的叠合板式剪力墙低周往复荷载试验,采用ABAQUS建立了有限元模型,分析不同边界约束类型叠合板式剪力墙结构墙板裂缝与应力开展过程及破坏形态,骨架曲线,承载力等方面,通过有限元模拟结果与试验数据相比,验证模型的有效性。为分析不同情形下剪力墙的破坏机理与抗震性能提供保障。根据不同的边界约束类型,分为了4种不同的边界约束类型,其中包括构造配筋的暗柱和端柱,受力配筋的暗柱和端柱,同时也对比了相同尺寸的现浇板。其中得出不同边界约束类型的叠合板式剪力墙和现浇板在承载力大小、刚度退化情况、位移延性性能以及结构耗能方面无较大差异,叠合板式剪力墙结构基本可以等同于现浇结构,其中边界约束采取受力配筋的叠合板承载力要大于构造配筋的叠合板。叠合板式剪力墙结构通过不同高宽比、不同轴压比、不同混凝土强度的对比,分析墙板损伤图,钢筋应力云图,滞回曲线,可以得出不同边缘约束类型的叠合板式剪力墙的受力状态、承载力、内力状态、破坏状态无较大区别。其中高宽比为1.7时叠合墙板主要受弯剪作用,高宽比为1时叠合墙板主要受剪切作用,高宽比2.1时叠合墙板主要受弯曲作用。高宽比变化对混凝土剪力墙的开裂方式和破坏形态有十分重要的影响。随高宽比增大,开裂方式逐渐从以剪切开裂为主向以弯曲开裂为主过渡,破坏模态也从剪压破坏转向弯曲破坏。轴压力在一定的作用下,对叠合板式剪力墙的抗侧刚度与水平承载力是有利的。但是超出这个范围之后,剪力墙就会发生脆性破坏。混凝土强度等级对叠合板式剪力墙结构的影响不大,其中不同混凝土强度等级的叠合板式剪力墙的承载力、破坏模式、刚度退化都基本一致,高强度混凝土模型比低强度的混凝土模型拥有更好的耗能能力。
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