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清华大学工程硕士论文答辩 答辩人：刘明 指导教师：00 教授 居住类建筑剪力墙构造分析 一、问题的提出 二、研究综述 三、本研究的主要内容 四、展望 一、问题的提出 1、居住类建筑剪力墙结构的背景 1）在抗震区，砖混住宅要设置较多的构造柱和进行墙体配筋，其经济性已不太明显。 2）我国经济现状决定了只能大规模的建造小高层住宅。 3）框架-剪力墙：房间内有突出的梁和柱角，影响使用。 4）纯剪力墙：结构刚度过大。 2、居住类建筑剪力墙结构的主要优点： 1）房间没有突出的墙和柱角，空间利用率高和使用方便。 2）在结构上居住类建筑剪力墙比长肢剪力墙刚度小，但比框架结构的刚度大，比较适合十多层的小高层住宅。 3）建造底部大空间住宅时，容易通过转化层来处理上下部的关系。 3、问题的提出 1）居住类建筑剪力墙结构虽已在我国多、高层建筑中广泛应用，在实际设计中主要是参考异形柱和剪力墙的有关规定。 2）规范仅在居住类建筑剪力墙的布置、抗震等级以及轴压比等方面采取了比普通的剪力墙更严格的限制。 3）近两年来，新乡、安阳等地市也逐渐开始建造小高层住宅，这些地区的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.2g。 二、研究综述 1、理论研究 1）1996年，容柏生院士提出了居住类建筑剪力墙； 2）东南大学程文瀼教授等提出应将居住类建筑剪力墙设计成联肢墙。 3）南京航空航天大学的黄东升等采用连续连接介质法研究了水平荷载作用下居住类建筑剪力墙的侧移曲线和反弯点的位置，得出居住类建筑剪力墙的侧移曲线为弯剪型。 4）西安建筑科技大学李青宁教授等对多竖直杆模型进行了改进, 考虑了剪滞效应和翼缘的影响，利用变分原理导出了T 形居住类建筑剪力墙的空间单元刚度矩阵,研制了弹塑性时程分析程序,并输入三种不同的地震动进行了算例分析,计算结果表明,居住类建筑剪力墙结构抗震性能较好,适合于在地震区推广使用。 2、试验研究 1）2001年，东南大学的吕志涛院士等对一栋采用居住类建筑剪力墙筒体结构体系的30 层高层建筑模型(缩比为1/ 20) 进行了模拟多种烈度地震振动台试验, 研究了这种结构体系的抗震性能。 2）同济大学的李杰教授等以4片相同的4层1：3 比例缩尺模型的居住类建筑剪力墙结构为研究对象,进行了拟静力试验研究。从水平承载力、侧向刚度、位移延性3 个方面对比分析了各片墙体的反应。结果表明:居住类建筑非线性与随机性的耦合效应对结构反应所造成的影响不可忽视。 3）南京航空航天大学的黄东升等对两榀对称双肢居住类建筑剪力墙的拟静力试验, 研究了居住类建筑剪力墙的破坏形态、滞回特性和整体性系数对其弹塑性性能的影响。试验结果表明, 居住类建筑剪力墙是一种强肢弱梁型的联肢墙, 连梁的屈服先于墙肢的屈服, 且连梁屈服后, 由于内力重分布的作用,使材料的性能得到充分的发挥。居住类建筑剪力墙结构具有较好的延性和耗能能力。 4）中国建筑科学研究院程绍革等对一栋1/ 20 缩尺的居住类建筑剪力墙整体结构模型进行振动台模拟地震试验。结果表明： 居住类建筑剪力墙结构体系具有良好的抗震性能, 是一种很值得在7度地震区、20～30 层高层住宅建筑中推广采用的结构体系。 三、本研究的主要内容 1、就目前结构设计中遇到的一些问题提出自己的看法。 从单片墙的角度，居住类建筑剪力墙是一种联肢剪力墙；从整个结构的角度，居住类建筑剪力墙是墙肢承受的第一振型底部地震倾覆力矩为结构总底部地震倾覆力矩的40%～50%的剪力墙。 2、肢强系数对构件强度和延性的影响。 1）居住类建筑剪力墙的极限荷载与墙肢的肢强系数有关。随着肢强系数的减小，居住类建筑剪力墙的极限荷载逐渐增加， 2）随着墙肢的增加，其延续没有太大的变化。 3、整体性系数对构件强度和延性的影响。 1）居住类建筑剪力墙的开裂荷载与墙肢的整体性系数有关。随着整体性系数的增加，居住类建筑剪力墙的开裂荷载逐渐增加。 2）剪力墙的延性和墙肢的整体性系数关系较大。 4、居住类建筑强度等级对构件强度和延性的影响。 增加居住类建筑强度等级可以提高居住类建筑剪力墙的强度，但不能提高其延性。 5、翼缘宽度对构件强度和延性的影响。 当翼缘宽度小于墙厚的3倍时，要考虑翼缘对墙肢强度的削减作用；当翼缘宽度大于墙厚的3倍时，可以考虑翼缘的有利影响。 6、x轴方向水平荷载作用下墙肢沿z轴方向上的位移 。 随着翼缘宽度的增加，z轴方向位移逐渐增加，但z轴方向位移相对x轴方向位移较小。当楼板的平面形状比较狭长或有较大的凹凸及开洞造成楼板平面内刚度有较大削弱时，在水平力作用下楼板的变形不能忽视。 7、本文结合住宅小区的设计实例,充分考虑其破坏机理，选用合理