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西安建筑科技大学硕士学位论文
西安建筑科技大学硕士学位论文
基于损伤的钢筋混凝土剪力墙恢复力模型试验研究
专 业:现代结构理论 研 究 生:王 坤 指导教师:郑山锁 教授
摘 要
钢筋混凝土(RC)剪力墙(也称为抗震墙)作为高层结构中主要的抗侧力构 件,是结构抗震设防的第一道防线,其抗震性能的优劣对整个结构的抗震性能有 极大的影响,因此对剪力墙进行地震破坏机理和设计方法的研究,对于提高多、 高层及超高层建筑的抗震性能有重要意义。目前在 RC 剪力墙恢复力模型上已经有 了较多研究,但由于 RC 剪力墙构件在地震作用下各项力学性能的复杂性,目前还 没有可以精确描述该类构件恢复力特性的模型。
本文通过对 9 榀 RC 剪力墙试件的低周反复加载试验,分析了构件在试验过程 中的受力特点(包括受力过程、裂缝开展、破坏形态等),分别阐述了不同轴压比、 配箍率、混凝土强度以及不同加载路径对 RC 剪力墙抗震性能的影响,重点分析了 RC 剪力墙的恢复力特性(强度、刚度退化特征、延性和耗能能力)。研究表明, 低周反复荷载作用下 RC 剪力墙的荷载-位移滞回曲线具有较好的稳定性,滞回环 较为丰满;构件变形和耗能能力强,表现出良好的抗震性能。
基于本次试验以及收集到的国内 56 榀 RC 剪力墙试件的数据,将 RC 剪力墙 骨架曲线简化为带下降段的理想三折线型模型,通过分析试件在各个阶段沿高度 方向的曲率分布,给出了骨架曲线模型中各特征点的计算表达式。在对滞回规则 的描述中,本文选取合理的损伤模型,对其主要参数进行了回归,并将此损伤变 量引入到循环退化指数中,以此描述构件在反复荷载作用下各项力学性能(屈服 荷载、硬化刚度、卸载刚度、再加载刚度以及承载力)的退化规律。此外, RC 剪力墙由于混凝土在加、卸载过程中裂缝的闭合及剪切滑移使其滞回环具有明显 的捏缩效应,因此本文通过对试验曲线的分析,确定了捏缩点和捏缩刚度,进而 建立了基于损伤的可以反映捏缩效应的滞回模型。最后通过计算结果与试验结果 对比分析,表明本文所提出的恢复力模型可以较准确地描述 RC 剪力墙在反复荷载 作用下的恢复力特性,可为弹塑性时程分析提供理论参考。
关 键 词:钢筋混凝土剪力墙;循环退化指数;恢复力特性;骨架曲线;低周反
复加载;恢复力模型
论文类型:应用基础研究 基金项目:国家自然科学基金重大研究计划项目
西安建筑科技大学硕士学位论文
西安建筑科技大学硕士学位论文
Experimental Researches on Restoring Force Model of Reinforced Concrete Shear Wall Based on Damage
Specialty: Modern Structure Theory Name: Wang Kun Supervisor: Prof. Zheng Shansuo
ABSTRACT
As major resist lateral force compo nents in high-rise structures, reinforced concrete (RC)shear wall is the first seismic fortification lines, its seismic performance has significant influence on the whole structure, so it is impor tant to study on earthquake damage mechanism and design methods of RC shear wall to improve the seismic performance of high-rise and super-tall building. At present, because of the complex mechanical properties of RC shear wall under earthquake, each model in more relative research on restoring force models can not describe the restoring force characteristics accurately in field o f engineering.
In this paper, through experimental results of 9 specimens which are tested under
low cyclic repeated loading, loading process, crack develo
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