区域配筋填充墙框架抗震性能有限元及试验分析

来源 :苏州科技学院 苏州科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jin_sarah
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结构抗震性能直接关系到用户的生命和财产安全,历来都是专家学者们研究的重点。汶川地震发生以后,人们对结构的抗震性能更加重视。框架结构由于在设计中未充分考虑填充墙的作用,在地震荷载作用下往往出现与设计破坏模式不一致的情况。研究填充墙对框架结构抗震性能的影响,成为近年众多学者研究的重点。  填充墙对框架结构的有利影响主要包括:提高结构的水平承载能力;在地震时其破坏会消耗一定的地震能量。为了充分发挥填充墙的有利作用,本文提出了在填充墙内区域配筋的方法,以期提高填充墙对框架水平承载能力的贡献,并改变填充墙的破坏模式,使填充墙在地震中的破坏集中在一定范围内,其它部位保持完好,这样可以减轻地震中由于填充墙的破坏而带来的财产损失和震后修复的难度,真正做到中震“可”修,中震后“修得起”。  本文主要工作如下:  设计了一榀区域配筋填充墙框架试验模型,通过低周滞回性能试验,得到了区域配筋填充墙框架的最终破坏模式和最终破坏荷载。通过分析填充墙在试验过程中的开裂特征,了解了填充墙内钢筋对限制填充墙裂缝发展的作用,明确了区域配筋对调节填充墙破坏模式、加强填充墙在地震中的整体性和牢固性的作用。  采用大型有限元软件Abaqus对试验进行了有限元模拟,得到了试验模型的荷载-位移曲线、填充墙内钢筋的应力图、框架和填充墙的拉压损伤图、框架内钢筋的Mises应力图等,并将试验中的荷载位移骨架曲线和有限元分析得到的荷载位移曲线进行了比较,验证了有限元模型的准确性。  通过对不同区域配筋方式填充墙框架模型的有限元分析,得到了填充墙内不同区域配筋下结构的荷载-位移曲线,通过这些荷载-位移曲线的对比,了解了不同区域配筋时结构的水平承载能力。通过承载能力大小、配筋量大小的比较,选出了最优区域配筋方式。  通过对钢筋混凝土框架柱底部塑性铰区的分形分析,对分形理论在钢筋混凝土结构损伤评定中的应用进行了尝试,对结构而非构件进行损伤评定方法进行了一定讨论。
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