混凝土剪力墙连梁基于延性的抗震性能研究

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连梁作为剪力墙结构抗震设防的第一道防线,其性能直接影响着整个结构的抗震能力。提高连梁延性可以充分耗散地震能量并减少墙肢所受地震作用,因此进行连梁基于延性的抗震研究至关重要。论文主要针对工程中常见普通配筋连梁及交叉斜筋连梁,研究其在反复荷载下的抗震性能,为连梁抗震设计提供参考。运用ABAQUS有限元软件,综合考虑跨高比、剪压比、箍斜比、配筋形式及配箍特征值等因素,对22个交叉斜筋连梁和18个普通配筋连梁进行模拟分析,研究其在反复荷载下的承载力、裂缝发展状况、滞回性能、延性及破坏特征,并分析连梁延性影响因素的变化规律;对连梁进行理论分析,建立连梁延性与影响因素之间的计算式;收集4个研究机构共67个连梁试验数据进行对比验证,提出各级抗震下连梁基于延性的设计建议。主要成果为:(1)跨高比、配箍特征值、配筋形式和剪压比是影响连梁延性性能和承载力的主要因素。(2)跨高比控制连梁破坏形态,随着跨高比增加,连梁由脆性剪压破坏向弯剪破坏转化,连梁延性提高。(3)增加箍筋用量能提高对混凝土的约束作用,延迟其压碎剥落,显著改善连梁的延性性能和承载力。(4)由于交叉斜筋与周围混凝土形成斜压杆,较普通配筋连梁更能发挥钢筋骨架作用,提高连梁的受力性能,特别是跨高比较小时(χ≤2)其作用更明显。(5)通过理论计算与回归分析得到了连梁延性能力与影响因素之间的量化计算式。用试验数据对比验证,说明了计算式的可靠性。(6)提出各级抗震下连梁延性需求与设计参数之间,基于延性的抗震设计建议公式5.2和5.3。
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