【摘 要】
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钢筋混凝土剪力墙承载力高,抗侧刚度大,抗震性能良好,是高层建筑结构中十分重要的抗侧力构件。在很多高层建筑中,由于使用要求或者层高的限制,所采用的剪力墙一般为剪跨比较小的低剪跨比剪力墙,如底层大空间高层建筑。而在设防或罕遇地震作用下,高层建筑结构中的底部剪力墙可能会因水平地震作用产生的倾覆弯矩而轴向受拉,处于拉-弯-剪耦合受力的不利状态。目前国内外对于低剪跨比钢筋混凝土剪力墙的研究主要集中在压剪作用
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钢筋混凝土剪力墙承载力高,抗侧刚度大,抗震性能良好,是高层建筑结构中十分重要的抗侧力构件。在很多高层建筑中,由于使用要求或者层高的限制,所采用的剪力墙一般为剪跨比较小的低剪跨比剪力墙,如底层大空间高层建筑。而在设防或罕遇地震作用下,高层建筑结构中的底部剪力墙可能会因水平地震作用产生的倾覆弯矩而轴向受拉,处于拉-弯-剪耦合受力的不利状态。目前国内外对于低剪跨比钢筋混凝土剪力墙的研究主要集中在压剪作用下的受力特性和抗震性能,对于剪力墙拉剪性能的理论与试验研究仍相当缺乏,尤其是剪跨比≤1.0的低剪跨比剪力墙。并且我国规范中给出的剪力墙偏心受拉抗剪承载力计算公式是根据偏心受压公式推导得到的,其适用性需要验证。由此本文对剪跨比≤1.0的低剪跨比剪力墙进行拉剪共同作用下的水平低周往复加载试验及非线性有限元模拟分析。主要的研究工作和结论如下:（1）通过6片低剪跨比钢筋混凝土剪力墙试件在拉剪作用下的低周往复加载试验,对比研究不同轴拉比、剪跨比和竖向钢筋配筋率对剪力墙受力特性和抗震性能的影响,包括剪力墙试件的破坏形态、滞回特征、承载力、变形能力、刚度退化和耗能能力等。试验结果表明:0.5剪跨比的剪力墙试件表现为剪切破坏和剪切滑移破坏,1.0剪跨比的剪力墙试件表现为弯剪破坏;随着轴拉比的增大,抗剪承载力和变形能力显著降低,刚度退化加剧,但耗能能力有所提高;随着剪跨比从0.5增加到1.0,抗剪承载力显著降低,但变形能力和耗能能力大幅度提高;竖向钢筋配筋率的增大提高了剪力墙的抗剪承载力、变形能力和耗能能力,刚度退化变缓。（2）在试验基础上,对中国、美国、加拿大和欧洲等国家现行设计规范中剪力墙承载力计算公式在拉剪受力情况下的适用性进行评估。对比结果表明:剪力墙试件的受剪承载力试验值接近或低于各国规范的计算值,表明各国规范对受拉剪力墙抗剪承载力的计算结果偏不保守。（3）运用有限元分析软件Open SEES对低剪跨比钢筋混凝土剪力墙试件进行低周往复的数值模拟,与试验结果进行对比。结果表明:数值模拟的滞回曲线、骨架曲线与试验结果拟合较好,有限元模拟的峰值承载力略高于试验值。所采用的有限元建模及分析方法可以较好地模拟和再现低剪跨比钢筋混凝土剪力墙试件的拉剪受力性能。
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