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为了改善剪力墙的抗震性能,武藤清教授较早提出了带竖缝剪力墙;剪力墙上开一些竖缝,使剪力墙的延性变好,但同时使刚度和承载力下降也较多。以此为基础,国内外学者进行了许多深入研究,先后提出了许多改进方法。近年来,人们从抗震控制的角度出发,提出新型耗能剪力墙的思想。本文研究的内容是:在双肢剪力墙的连梁中间部位开竖向缝隙,将剪力墙分成左右独立的两片,并在竖向通缝处设置竖向位移型阻尼器,考察新结构体系的动力特性及阻尼器的耗能情况。本文的主要工作如下:
1.归纳总结了各类消能装置的减震机理,叙述了几类典型耗能器的特性,较详细的归纳总结了各类阻尼器在国内外实际工程中的应用情况。详细介绍了耗能剪力墙的发展历史、研究现状、各类耗能剪力墙的优缺点等。对开孔加劲式阻尼装置及X形钢板的屈服机制及屈服力等公式推导进行了归纳总结。
2.提出对于层数相对较大、开规则洞口的双肢剪力墙连梁处开竖向缝隙,缝间竖向加入加劲软钢阻尼装置,靠剪力墙弯曲变形带动连梁缝隙两侧竖向错位,从而使阻尼器连接板发生相对变位,软钢片发生屈服弯曲变形进行耗能;并对剪力墙发生的弯曲变形、剪切变形引起连梁不同程度的竖向错位进行了分析,探讨了这种耗能剪力墙的减震机理,得出这种装置更适合高剪力墙的结论。
3.对一单片墙和一个工程实例进行了不同工况的时程分析。对比了不开缝隙、开缝隙加竖向阻尼器两种结构体系在时程作用下的不同反应;列出了各层阻尼器的耗能情况、同一连梁处阻尼装置的各片软钢耗能情况;验证了计算模型的正确性,为这种剪力墙结构的工程应用提供了参考依据。