论文部分内容阅读
随着传统粘土砖的禁用,钢筋混凝土剪力墙越来越多地应用于多层住宅结构。现行规范有关钢筋混凝土剪力墙的适用范围主要是针对高层建筑结构,多层混凝土剪力墙结构采用相同的设计方法显然不合理,应创新发展新型多层混凝土剪力墙结构设计方法。单排配筋混凝土剪力墙结构具有墙体薄、造价低、施工简便等优点,其抗震性能优于粘土砖砌体结构。在单排配筋的基础上配置斜筋,可改善其基底抗滑移能力并限制斜裂缝的开展,提高其抗震性能。为揭示斜筋布置对不同高宽比的单排配筋混凝土剪力墙抗震性能影响规律,优化配筋设计方法,本文进行了不同配筋形式的中高及高剪力墙低周反复荷载试验研究和理论分析。 主要贡献: (1)进行了5个高宽比为1.5的单排配筋混凝土中高剪力墙和2个高宽比为2.0的单排配筋混凝土高剪力墙低周反复荷载试验,包括:1个不带斜筋和4个带斜筋的中高剪力墙,1个不带斜筋和1个带斜筋的高剪力墙。对比分析了各剪力墙的破坏特征、滞回性能、承载能力、延性、刚度退化规律、耗能能力等。 (2)在试验研究和理论分析基础上,建立了不同配筋形式的单排配筋混凝土中高剪力墙的恢复力模型,提出了承载力设计计算方法。 (3)利用大型商业有限元软件ABAQUS,建立了不同配筋形式的单排配筋中高及高剪力墙有限元分析模型,对其进行了弹塑性数值模拟,分析了不同设计参数对其抗震性能的影响规律,揭示了损伤演化规律,建议了合理设计方法。 主要结论: (1)不同配筋形式、低配筋量的单排配筋混凝土中高及高剪力墙,均呈弯曲破坏特征。 (2)对于单排配筋混凝土中高剪力墙,配置斜筋能够有效限制墙体斜裂缝的开展,减小墙体底部水平剪切滑移变形,改善其抗震性能。 (3)在墙体配筋率不变的情况下,布置交叉斜筋能够提高单排配筋混凝土中高剪力墙的抗震耗能能力;斜筋的配置角度对墙体抗震性能有一定的影响,60°仰角或扇形(45°、60°、75°)布置斜筋效果较好。 (4)对于单排配筋混凝土高剪力墙,墙体弯曲破坏特征显著,斜筋不能发挥明显作用,在墙体配筋率不变的情况下,布置斜筋对高剪力墙的抗震性能没有较大改善,故本文不建议在低配筋率的单排配筋混凝土高剪力墙中配置交叉斜筋。 (5)应用ABAQUS有限元软件对单排配筋混凝土剪力墙模型进行弹塑性有限元分析,计算结果与试验结果相吻合。