考虑梁板柱墙空间协同效应R.C框—剪结构侧移刚度退化及楼层剪力重分配性能仿真分析

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框架-剪力墙结构中框架和剪力墙之间通过楼板连接而协同工作,由于二者之间性能差异,结构内部将出现内力重分布现象。对此,为研究不同参数对R.C框架-剪力墙结构抗侧性能的影响,采用基于三维实体退化单元的非线性有限元方法;首先通过此方法对单层R.C框-剪结构抗震试验模拟分析,得到模拟结果与试验结果基本一致,由此验证该方法对分析框-剪结构抗侧性能的合理性和适用性,为下文研究奠定基础。通过对考虑墙柱截面特征和轴压比对R.C框架和剪力墙抗侧性能影响模拟分析后,得出方形柱框架侧向刚度退化速率缓于矩形柱框架,剪力墙刚度退化速率随着墙截面减小而加快;R.C框架和剪力墙水平极限承载力和初始侧移刚度均随轴压比增大而提高,但其侧移刚度退化速率随之加快,且侧移刚度退化系数极限值亦随之降低。引入刚度特征值和剪力墙单双侧存在楼板的参数影响,采用偏不利的墙柱轴压比组合和偏不利的截面特征组合建立R.C空间框-剪结构分析模型进行非线性有限元分析。通过对比不同刚度特征值下框-剪结构模拟分析得到的荷载位移曲线、刚度退化及剪力重分配曲线,详细分析不同刚度特征值下框-剪结构沿高度下各楼层的破坏过程、刚度退化规律、内力重分布现象及其机理,以及刚度特征值对结构水平承载力的影响。讨论得出刚度特征值过小时,框架不足以充当第二道防线作用。其次,对比剪力墙单双侧存在楼板的有限元分析结果,提出相对于墙布置于结构两侧的R.C框-剪结构,墙双侧存在楼板下结构水平承载力更高,框架退化程度较低,剪力墙退化亦较低等结论。通过整理结果得出一些对工程设计有益的结论。
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