【摘 要】
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随着我国经济的发展和对建筑物抗震性能要求的提高,原有抗震性能不佳的建筑需要及时进行加固。汶川地震以后,鉴于许多学校建筑破坏造成的损失巨大,国家在建筑抗震设防标准中,将很多公共建筑,如中小学、幼儿园等的抗震设防类别由一般设防类提升为重点设防类,那些既有的中小学校舍因不满足新标准的要求,急需进行加固。这些建筑中,多层钢筋混凝土框架结构占很大比例。框架的抗震等级因设防类别提高而提高一级,所有的框架梁柱都
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随着我国经济的发展和对建筑物抗震性能要求的提高,原有抗震性能不佳的建筑需要及时进行加固。汶川地震以后,鉴于许多学校建筑破坏造成的损失巨大,国家在建筑抗震设防标准中,将很多公共建筑,如中小学、幼儿园等的抗震设防类别由一般设防类提升为重点设防类,那些既有的中小学校舍因不满足新标准的要求,急需进行加固。这些建筑中,多层钢筋混凝土框架结构占很大比例。框架的抗震等级因设防类别提高而提高一级,所有的框架梁柱都需要加固,工作量十分繁巨。如果增设部分剪力墙把框架结构改造成框架-剪力墙结构,地震作用主要由剪力墙承担,框架-剪力墙结构中的框架抗震等级就不必提高,从而避免了加固全部构件的繁琐工作。新增墙体形成的框架-剪力墙结构是决定加固后结构整体抗震性能的关键构件,研究这种构件的抗震性能是十分必要的。新增墙体形成的端柱-剪力墙与常规整浇端柱-剪力墙有明显差异:一是新增墙体与原有梁柱的结合面是薄弱部位,受地震作用后可能率先开裂,使端柱与腹板不能完全协同工作,二是既有梁柱已经承担了竖向荷载而新增墙体不承担,二者共同工作的初使内应力差别很大。本文采用数值分析的方法,研究新增墙体形成的端柱-剪力墙的抗震性能,主要进行了以下工作:（1）运用ABAQUS软件,选择合适的模型和本构关系,对已有文献中的试验试件进行三维实体模型的有限元分析,将数值模拟结果与试验实测结果进行比较,以验证所选模型和本构关系的正确性。（2）对高宽比为2的新增墙体端柱-剪力墙试件进行往复水平加载,分析结构压弯状态下的破坏机理与受力性能,包括结构的开裂规律、破坏模态,滞回特性、承载力特性、变形能力和耗能能力等。对相同尺寸的整浇端柱-剪力墙结构,也进行有限元模拟分析,并对二者的分析结果进行对比。（3）根据有限元模拟分析的破坏机理,选择合适的破坏模型,提出端柱-剪力墙的压弯承载力计算公式。研究结果表明:（1）在ABAQUS软件中,用内聚力模型和库伦-摩擦模型相结合,可以较好地模拟新老混凝土的界面粘结性能。（2）随着粘结界面的破坏,新增墙体的端柱-剪力墙的端柱和腹板分离为仅由钢筋连接的相对独立构件,一侧端柱为全截面受拉,另一侧端柱和腹板受弯破坏,而整浇端柱-剪力墙发生全截面协同工作的受弯破坏。（3）与整浇端柱-剪力墙构件相比,新增墙体的端柱-剪力墙构件的开裂荷载、屈服荷载以及峰值荷载均有不同程度的降低,下降幅度分别为整浇端柱-剪力墙构件48.57%、27.15%和14.60%,其中开裂荷载减低幅度最大。（4）大高宽比的新增墙体的端柱-剪力墙试件和整浇端柱-剪力墙试件均有良好的变形能力,两试件的延性系数都在3以上,极限位移角都在1/200以上,均可以满足设计需求。（5）本文提出了水平承载力的简化分析模型和计算公式,计算结果与数值分析结果吻合较好。
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