偏心叠合板式T型剪力墙破坏机理与抗震性能研究

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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。本文采用ABAQUS有限元软件对偏心叠合板式T型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,基于安徽建筑大学实验室进行的T型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,分析叠合板式T型剪力墙结构腹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。根据偏心率的不同共分为5种具有代表意义的不同叠合板式T型剪力墙模型和1种全现浇T型剪力墙模型,反复荷载作用下,进一步利用ABAQUS有限元进行非线性分析研究叠合板式T型剪力墙结构的破坏形态、承载力、延性、滞回特性、刚度退化、耗能等破坏机理与抗震性能。结果表明:在偏心影响下,初期裂缝大多发生在翼缘面水平裂缝,腹板墙体的裂缝向墙体内逐渐发展成斜裂缝,最终形成交叉裂缝。叠合板式T型剪力墙在腹板受压时多发生脆性破坏,小偏心破坏。进入非线性工作状态,通过形心轴左右偏心和不同偏心率的试件对比,可以得出,与轴心相比,偏心的试件的承载力要小(TW-2的极限承载力比TW-5的少25.8%),随偏心距的增加,应力下降,承载力越小,刚度退化更充分。偏心受压构件耗能要略大于轴心受压耗能能力。延性系数的对比,与小偏心破坏,大偏心破坏变形能力更强。并且叠合板式T型剪力墙与全现浇的剪力墙破坏特征相符,差别不大。偏心影响下,通过不同轴压比和混凝土强度的叠合板式T型剪力墙抗裂缝开展,应力分布,滞回曲线,骨架曲线,承载力模拟分析,可以得出随着轴压比的提高,叠合板式T型剪力墙承载力提高,但是延性变小,变形能力变差。提高混凝土强度,对叠合板式T型剪力墙延性影响不大,承载力会增大。
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