剪力墙结构连梁刚度折减系数研究

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连梁是剪力墙结构中最重要的构件之一,一般具有跨度小、截面大、与其相连的墙肢刚度很大等特点。联肢剪力墙在水平地震作用下,墙肢首先发生弯曲变形,由于墙肢的竖向变形的差异,使连梁发生转动,从而使连梁产生弯矩和剪力,连梁与墙肢的相互作用产生的约束弯矩和剪力较大,连梁在实际工作中容易发生剪力超限和受弯超筋而发生脆性破坏的情况。针对这一现象,规范提出对连梁的弹性刚度进行折减这一方法,来改善连梁的受力情况以解决其超限问题。而连梁刚度的大小,表现为连梁对剪力墙墙肢的约束程度,因此连梁刚度对剪力墙受力和破坏产生较大的影响。本文通过sap2000对连梁弹性刚度进行折减,得到不同连梁刚度折减情况下构件的内力计算结果,然后进行双肢剪力墙的配筋设计,通过ABAQUS对不同的配筋双肢剪力墙进行小震作用下弹塑性分析;为了进一步研究剪力墙结构中连梁刚度的影响,本文采用ABAQUS有限元软件建立剪力墙结构模型,在横向施加单方向的地震动作用,对不同连梁刚度的剪力墙结构进行动力弹塑性时程分析,研究连梁刚度在不同强度地震作用下对剪力墙结构抗震性能的影响;主要得出以下结论:①通过分析已有研究成果,总结得出影响剪力墙结构连梁刚度折减系数的因素主要有连梁跨高比,结构总高度,抗震设防烈度,荷载工况等,剪力墙结构连梁刚度折减系数宜考虑多项因素综合确定;②对连梁的弹性刚度进行折减可以改善连梁的受力情况,在一定程度上减轻剪力墙结构连梁在小震作用下的受弯超筋和剪力超限问题,但是在大震和超大震作用下,连梁损伤仍然较严重;③剪力墙结构中连梁的破坏和耗能延性之间要把握好平衡点,连梁刚度不应折减过多,否则可能导致其在小震作用下发生破坏;④钢筋混凝土结构利用ABAQUS进行有限元建模时应根据具体情况选择单元模型,壳单元和和梁单元模拟混凝土,计算工作量小,钢筋采用组合式建模方法,混凝土和钢筋输出变量不可以单独输出;实体单元模拟混凝土,计算工作量大,混凝土和钢筋输出变量可单独输出。
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