叠合错洞RC抗震墙力学性能研究

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RC抗震墙洞口的布置会明显影响其力学性能。规则开洞,洞口成列、成排布置,能形成明显的墙肢和连梁,应力分布比较规则。错洞和叠合错洞RC抗震墙的应力分布复杂,计算和构造都比较复杂和困难。叠合错洞RC抗震墙受到开洞尺寸、形状、叠合位置和程度等因素的不同,力学性能多介于剪力墙结构和框架结构之间,且叠合部分形成薄弱环节,多受剪破坏、且竖向贯穿。与规则开洞时,RC抗震墙及因开洞形成的连梁组成的以受弯变形为主的延性结构有很大的差异。采用有限元法对叠合错洞RC抗震墙的影响因素及其作用机理、失效模式等进行系统的分析,对其工程设计与优化具有一定的意义。通过控制轴压比和最大层间位移角等参数,本文利用数值模拟的方法对叠合错洞RC墙、规则开洞墙与错洞墙在多遇地震作用下的变形特征、破坏机制及应力集中现象进行了对比分析。对影响叠合错洞RC墙力学性能主要因素,如叠合位置、洞口尺寸、洞口形状等作用的机理和构件应力分布的规律、破坏的模式、薄弱部位的退化等进行了探讨。分析结果表明,较之规则开洞和错洞:(1)叠合错洞当叠合位置(程度)较小而洞口尺寸较大时,形成的深受弯构件跨高比往往偏小,呈剪拉破坏,削弱甚至失去了联系构件的作用;(2)叠合错洞当叠合位置(程度)及洞口尺寸较大时,构件延性退化,整体受力和变形则接近框架性质,呈剪切型变形,这与规则开洞形成弯曲型变形有明显的不同;(3)叠合错洞多形成洞口边缘和叠合连梁之间应力集中贯穿,不利于应力重分布,这一薄弱环节过早破坏、退出工作,墙肢之间的水平传力机制削弱,可造成“各个击破”的震害破坏模式。
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