新型混合連肢墻結(jié)構(gòu)滯回性能的有限元分析.pdf

1、采用鋼連梁替代混凝土連梁形成的混合連肢墻結(jié)構(gòu)兼具了混凝土剪力墻抗側(cè)剛度大和鋼梁塑性耗能能力強(qiáng)的優(yōu)點,具有良好的承載力和耗能能力,能夠有效地提高普通連肢墻結(jié)構(gòu)的抗震性能。這種結(jié)構(gòu)體系,一方面可以有效減小單獨墻肢所承受的彎矩,使結(jié)構(gòu)體系更為有效;另一方面,連梁沿墻體全高作為一種耗能構(gòu)件,提高了結(jié)構(gòu)整體耗能能力。因此,對其展開深入研究有著重要理論意義。
　　首先采用有限元軟件ABAQUS6.10建立耦連比CR為45％的試驗試件的有限元模

2、型,考慮了材料非線性和幾何非線性,將有限元的計算結(jié)果與試驗的結(jié)果進(jìn)行對比,分析表明二者在滯回曲線、骨架曲線、承載力、延性和耗能性能等方面吻合較好,驗證了所建立模型的有效性。
　　隨后,以某一實際工程的12層雙肢剪力墻結(jié)構(gòu)為原型,建立了結(jié)構(gòu)的有限元分析模型,并對其進(jìn)行了變參數(shù)循環(huán)加載模擬分析,分別研究了連梁截面、連梁破壞形式、墻肢高寬比、連梁鋼材的屈服強(qiáng)度及墻肢軸壓比對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。分析得到以下結(jié)論:
　　(1)改變連梁

3、截面尺寸使得結(jié)構(gòu)耦連比從30%增大到60%,結(jié)構(gòu)極限承載力、初始剛度等方面有較大程度的提高,整體來看增大結(jié)構(gòu)耦連比對于提高結(jié)構(gòu)的抗震性能變得更加明顯。其中耦連比為45%的結(jié)構(gòu)抗震性能最好,建議將結(jié)構(gòu)耦連比控制在45%～60%,更加適合于高烈度抗震區(qū)。
　　(2)剪切型連梁的滯回曲線比彎曲型的更加飽滿,承載力、耗能能力也有較大的提高,整體上看剪切型的滯回性能要優(yōu)于彎曲型。建議在設(shè)計連梁時,應(yīng)該使連梁發(fā)生剪切型屈服破壞,以便提高結(jié)構(gòu)體

4、系的抗震性能。
　　(3)在增大試件墻肢的高寬比后,墻肢的抗震性能反而降低。不論是承載力還是耗能能力都有很大程度的降低,考慮到主要是因為結(jié)構(gòu)的整體性工作系數(shù)降低導(dǎo)致的。因此,在設(shè)計混合連肢墻結(jié)構(gòu)時應(yīng)該在保證結(jié)構(gòu)整體性工作系數(shù)的前提下再增大結(jié)構(gòu)耦連比。
　　(4)增大連梁鋼材的屈服強(qiáng)度對結(jié)構(gòu)承載力、初始剛度都有所提高,但結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力卻有小幅度的降低?？傮w上看,連梁鋼材的屈服強(qiáng)度對于結(jié)構(gòu)的抗震性能沒有太大影響。