型鋼混凝土梁柱框支剪力墻抗震性能研究.pdf

1、建筑使用功能沿高層豎向往往要發(fā)生變化，底部樓層常作為商場、餐廳、展覽廳、文化娛樂等公共用房，上部樓層作為住宅、辦公、旅館等用房。相應地，進行結構設計時，應設置托柱轉換結構將上部小柱網框架結構轉換為底部大柱網框架結構；或設置托墻轉換結構將上部小開問剪力墻結構轉換為底部大開間框架結構，即底部大空間框支剪力墻結構。地震震害表明，鋼筋混凝土框支剪力墻結構抗震性能較差，地震后結構破壞嚴重。在我國，高層建筑多集中在高烈度地震區(qū)內，底部大空間框支剪力

2、墻結構是結構工程師經常采用的結構型式，如何改善這種結構的抗震性能是一個亟待解決的問題。本文研究托墻轉換結構，提出在框支剪力墻結構中采用型鋼混凝土框支梁、型鋼混凝土框支柱，稱之為“型鋼混凝土梁柱框支剪力墻結構”，既可縮小構件截面尺寸、增加建筑使用空間，又可改善鋼筋混凝土框支剪力墻延性差的缺陷，通過試驗與理論研究得出有益的結論，為結構工程師設計這種結構時提供理論依據及設計方法。 論文共分為以下幾個部分： 第l部分介紹論文研究

3、的背景、意義和主要內容； 第2部分介紹與課題相關的三方面研究內容：型鋼混凝土、框支剪力墻和轉換構件，就國內外在這三方面的研究現狀及發(fā)展動態(tài)進行綜述分析； 第3部分研究框支剪力墻結構在靜力荷載作用下的受力機制，建立了框支剪力墻有限元模型，進一步給出實用內力分析方法； 第4部分根據實用內力分析方法確定的結構內力，基于《鋼骨混凝土結構設計規(guī)程》和《型鋼混凝土組合結構技術規(guī)程》，給出型鋼混凝土框支柱、型鋼混凝土框支梁、梁

4、柱節(jié)點、柱腳的設計方法；，第5部分基于提出的實用內力分析方法和結構設計公式，設計完成了4榀l／4縮尺比例的模型試件擬靜力試驗，施加豎向荷載和單調及低周反復水平荷載，其中3榀試件采用型鋼混凝土框支梁和框支柱，作為對比，1榀試件采用鋼筋混凝土框支梁和框支柱，研究結構承載力、變形、剛度、延性、耗能能力和破壞形態(tài)。試驗結果表明，結構配置型鋼后各項性能指標均得到改善，延性系數可提高2.24～2.95倍； 第6部分基于理論公式及試驗數據，建

5、立了單調荷載作用下型鋼混凝土梁柱框支剪力墻骨架線模型、反復荷載作用下型鋼混凝土梁柱框支剪力墻恢復力模型、反復荷載作用下鋼筋混凝土梁柱框支剪力墻恢復力模型，模型考慮了強度退化和剛度退化，經與試驗曲線對比，兩者吻合較好；第7部分提出了底部大空間框支剪力墻結構抗震分析簡化模型，將結構視作由剪力墻單元和框支單元組成，給出了兩種單元的單元剛度矩陣，并編制了結構地震反應時程分析程序，進一步進行了彈性時程分析、彈塑性時程分析，對比了結構配置型鋼后對抗