短肢剪力墙结构在高温环境下的刚度退化研究

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钢筋混凝土短肢剪力墙结构是我国工程技术人员近年来提出的一种新型抗侧力结构体系,在高层住宅建筑中得到了日益广泛的应用。但是与一般剪力墙结构相比,其抗震性能较差,地震区应用经验不多。相关理论研究远不及框架结构和一般剪力墙结构深入,滞后于实际应用。地震发生后极易产生火灾等次生灾害,火灾高温的作用会导致短肢剪力墙结构各方面性能的恶化。而结构刚度的退化会削弱其抗震性能,所以对高温环境下结构刚度退化的研究具有较为重要的意义。本文分别在常温及高温环境下,利用大型通用有限元分析软件ANSYS进行缩尺单层双肢短肢剪力墙单调加载时的非线性有限元仿真试验和分析。对有无翼墙以及不同肢厚比和轴压比的试件的破坏形态、承载能力等进行了对比研究,得出的结构荷载—位移关系曲线基本和已有试验结果相吻合。进而研究了短肢剪力墙结构在常温及高温环境下的刚度退化问题,得出刚度退化系数随试件层间位移角变化的关系曲线。通过分析表明,高温后短肢剪力墙结构的水平承载力、抗侧刚度均有降低的趋势,刚度退化的程度随着环境温度的升高而增大。说明高温环境对结构各方面的性能产生了不利的影响,在实际工程中应注意结构的抗火、耐高温等问题。
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