锈蚀钢筋混凝土框架—剪力墙结构抗震性能分析

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钢筋混凝土框架-剪力墙结构作为一种集成了框架结构和剪力墙结构优点的结构体系,因其良好的抗震性能和灵巧的结构布置形式,如今已被广泛应用于建筑工程的各个领域中。随着使用框架-剪力墙的结构越来越多,在使用过程中钢筋锈蚀、混凝土碳化等耐久性问题也随之出现,许多框架-剪力墙结构在未达到使用年限之前就已经失去了使用功能,一些正在使用的框架-剪力墙结构也出现了不同程度的耐久性问题。加之我国是一个地震灾害多发国家,因此对锈蚀状态下框架-剪力墙结构的抗震性能进行及时有效地分析和评估已经成为一个热点问题。由于整体结构是由各个不同的构件有机地组合在一起形成的,结构中构件的锈蚀势必会影响整个结构的力学性能。因此,本文分别探讨了锈蚀对构件力学性能的影响和对整体结构抗震性能的影响,为今后锈蚀框架-剪力墙结构抗震性能评估以及维修加固提供参考。本文的主要研究内容如下:(1)使用ABAQUS有限元分析软件分别对结构中的梁、柱和剪力墙建立有限元模型。对未锈蚀、锈蚀率为5%、10%和20%的梁、柱和剪力墙构件进行了静力分析,定量的地分析了在不同锈蚀率下构件承载力的退化,并对其退化规律做了分析总结。(2)使用MIDAS/GEN有限元分析软件对未锈蚀、锈蚀率为5%、10%和20%的14层框架-剪力墙结构进行了两种不同侧向力工况下的Pushover静力推覆分析。定量的研究了不同锈蚀率下结构最大基底剪力、控制位移的退化规律;并且对不同锈蚀率下结构在8度罕遇地震下性能点处的抗剪承载力、层间位移角、层位移和塑性铰特性的变化规律做了研究。通过分析得出以下结论:随着锈蚀率增加,结构中梁、柱以及剪力墙构件的承载力在逐步减小,在高锈蚀率的情况下构件的脆性增加,更容易产生破坏;在给定地震作用下,锈蚀结构整体抗剪承载力和抗侧刚度都在降低,层间位移角增大,结构位移增加,整体抗震性能出现明显下降。
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