论文部分内容阅读
短肢剪力墙结构是在实践中逐步发展起来的一种新型结构体系,由于其布置灵活、造价低且满足建筑功能要求,在高层住宅结构体系中得到了广泛应用。T形短肢剪力墙构件由于结构形式合理、受力性能良好常见于短肢剪力墙结构中。虽然短肢剪力墙结构体系已得到广泛使用,但相关规范与理论研究均滞后于工程实践。通过对T形短肢剪力墙力学行为及轴压比限值研究,建立合理的力学模型,完善该类构件的设计理论,为其他截面形式短肢剪力墙构件的理论研究提供借鉴。基于以上研究目的,本文主要完成了以下工作:Ⅰ.T形短肢剪力墙剪滞效应计算理论研究。首先将T形短肢剪力墙翼缘板纵向位移简化成三部分:剪滞翘曲位移、平面弯曲位移及轴力作用位移。假定剪滞翘曲位移沿翼缘长度方向为三次抛物线分布,基于最小势能原理,推导了微分控制方程组,结合位移及力边界条件,建立T形短肢剪力墙剪滞效应计算理论。然后根据相关规范,设计出8个不同参数的T形短肢剪力墙模型,为验证该计算理论的准确性,分别利用剪滞效应计算理论与有限元计算软件获得各模型翼缘板轴向应力,并将理论计算结果与有限元计算结果进行对比分析。最后利用剪滞效应计算理论进行参数分析,明晰了剪力、剪跨比及截面高厚比等因素对T形短肢剪力墙剪滞系数的影响。研究结果表明:翼缘板轴向应力理论计算结果与有限元计算结果吻合较好,各参数对T形短肢剪力墙的剪滞系数具有不同影响。Ⅱ.T形短肢剪力墙骨架曲线研究与试验验证。将T形短肢剪力墙截面的弯矩-曲率骨架曲线及构件的力-位移骨架曲线均简化为以开裂点、屈服点、峰值点和极限点为特征点的四折线模型;然后基于平截面假定和弯曲理论,考虑边缘约束构件对峰值点、极限点的影响,建立T形短肢剪力墙截面的弯矩-曲率骨架曲线四个特征点值的计算理论,并据此推导出T形短肢剪力墙构件的力与位移骨架曲线四个特征点值的计算理论。依据T形短肢剪力墙的力-位移骨架曲线计算理论,编写相关计算程序,通过输入截面尺寸、配筋形式及材料特性,便可准确获得T形短肢剪力墙的力-位移骨架曲线。为验证力-位移骨架曲线计算理论的准确性,结合T形短肢剪力墙拟静力试验,将计算结果与试验结果进行对比分析。研究结果表明:T形短肢剪力墙构件的力-位移计算骨架曲线与试验得到的骨架曲线吻合较好,可为T形短肢剪力墙基于性能的抗震分析与设计提供参考。Ⅲ.T形短肢剪力墙的轴压比限值计算理论研究。基于平截面假定,以T形短肢剪力墙正截面界限配筋为已知条件,考虑边缘约束构件的影响,推导出T形短肢剪力墙的轴压比限值计算理论。基于推导出的计算理论,分别研究截面尺寸、高厚比、约束构件、腹板端部配筋等参数对T形短肢剪力墙的轴压比限值影响。并针对T形短肢剪力墙的轴压比限值较低情况,提出设计建议。研究结果表明:各参数对轴压比限值的影响不同,可适当调整参数以提高T形短肢剪力墙的轴压比限值。