框支剪力墙中新型斜柱式转换结构的研究与应用

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斜柱转换在框支-短肢剪力墙、框支剪力墙结构中应用的一系列理论与试验研究表明:斜柱式转换结构的延性及耗能能力均低于钢筋混凝土梁式转换结构,尤其是斜柱间的转换梁净跨段损伤较为严重,对抗震不利。因此,为了使斜柱转换结构能更加广泛的应用于实际工程中,如何加强斜柱间转换梁段的延性就成了一个至关重要的问题。本文针对这一问题,提出了一种带型钢的新型斜柱式转换结构,并对其在框支剪力墙结构中的应用做了具体的分析。  文章首先介绍了新型斜柱式转换结构在实际工程中的应用。针对某一框支剪力墙结构工程实例(建筑高度95.7m),对其分别采用新型斜柱转换和实腹大梁转换进行整体结构的力学性能对比分析,从结构周期、位移、刚度比和转换梁截面尺寸等方面展开对比,结果表明新型斜柱式转换结构能明显改善转换层与其相邻上层结构的侧向刚度比,减小转换梁的截面尺寸。  然后从实际工程中选取一榀带新型斜柱转换的转换层及其上下各一层的单跨模型,在保证其他参数一致的情况下,通过改变斜柱及其内置 H型钢的截面尺寸,来得到型钢混凝土转换梁与型钢混凝土斜柱的不同分析刚度比。利用有限元软件ABAQUS对不同刚度比的单榀模型进行单向水平位移加载,通过分析各刚度比下结构的应力分布情况,得出新型斜柱式转换结构中型钢混凝土转换梁与型钢混凝土斜柱最合理的刚度比范围,为新型斜柱转换结构的设计提供一些建议。  最后将有限元分析得到的匹配刚度比应用于实际工程中,并对其进行静力弹塑性分析。从新型斜柱式转换结构的静力弹塑性曲线、层间位移和层间位移角、楼层剪力以及结构的出铰机制等方面进行分析,结果表明新型斜柱式转换结构具有良好的抗震性能。
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