抗震剪力墙小跨高比洞口连梁有效配筋方式及分析模型分析

《抗震剪力墙小跨高比洞口连梁有效配筋方式及分析模型分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、中文摘要摘要连梁是联肢剪力墙结构中的重要构件，它是墙肢之间传力的纽带，其线刚度是影响联肢墙侧向刚度以及墙肢中内力的关键因素之一，而且是抗震联肢墙结构耗散地震能量的首选部位。一方面由于建筑上的需要，小跨高比连梁时有所见；另一方面，在框架一剪力墙和框架．核心简结构中，因其中的剪力墙和核心筒承担大部分水平荷载，故有必要选用跨高比偏小的连梁以保证所需的侧向刚度。但是，小跨高比连梁属于两端被约束，反弯点在跨中的反对称弯曲深粱，其受力和变形规律不同于一般深梁。试验研究表明，在抗震联肢墙中对这类连粱若再用常规框架梁的抗震设计方法进行设计已无法避免其过早发生剪切破坏，从而无法满足结构对它的延性要

2、求。至今国内外仍未找到一种既方便施工，又能保证剪切失效出现在连梁达到所需的位移延性之后的有效配筋方案。在刚完成的我国新一轮结构设计规范修订中，小跨高比连梁的抗震设计方法是被关注的重点问题之一，并在《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》的协调会上作过认真讨论，但因试验研究工作尚不够充分，未能取得一致意见。在这一背景下，《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)为了满足工程设计需要，对小跨高比连梁在没有充分试验结果的情况下，仍采用降低最大作用剪力和提高箍筋用量的设计方法(虽然这种方法已被国外试验证明在跨高比小于1．50的连梁中是肯定不能

3、保证延性要求的)，而《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)则把这部分内容继续留作空缺。针对工程设计中这一急待解决的重要问题，本论文作者所在的研究组对小跨高比连粱进行了系列试验研究。其中首先通过硕士研究生张彬彬的试验研究工作，进一步证实《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)提出的设计方法不能满足抗震基本要求；同时查明，国内外已提出的某些施工可以接受的改进配筋方案仍未达到较满意的延性性能。在总结已有配筋方案的基础上，本论文作者所在研究组提出了一种工程适用性好的配筋方案，即在传统配筋基础上加设对角斜筋和上、下两组“L”形筋组成的菱形斜筋的方案。经硕士研究生曹云

4、峰四个接近足尺构件的低周交变加载试验，证实这种配筋形式小跨高比连梁(跨高比为1．0)具有良好的延性及塑性耗能能力。为了进一步深入研究工作，本论文的工作集中于以下两个方面：①通过5个接近足尺构件的试验进一步查明：1)抗剪能力上限提高到K：0．2肋风或更高的可能性；2)连梁箍筋和纵向构造筋同时减小到最小构造配筋量的可能性；3)不同对角斜筋与菱形斜筋比例对这类小跨高比连梁性能的影响；重庆大学硕士学位论文4)混凝土强度等级对这类小跨高比连梁性能的影响；5)将这一配筋方案应用到跨高比为O．8和1．25情况下的有效性。②国外学者近年来提出，对于剪切效应明显的“非贝努利区”或“干扰区”可以用较

5、简单的“压杆．拉杆模型”(thestrut—and．tiemodel)作为受力分析的有效“宏观模型”(macromodel)。小跨高比连梁属于这类区域。但本文连梁配筋构造特殊，因此，本文任务在于尝试对这种配筋方案的深连粱用上述模型来模拟其受力性能。试验结果表明：①在抗剪能力上限提高到K=O．2fibho和箍筋与纵向构造筋减至最低构造数量的条件下，这类配筋方式的连梁仍具有不小于5．0的位移延性，且耗能能力良好：②在跨高比为0．8—1．25的范围内，连梁都依然保持上述良好性能；③配筋比例应以对角斜筋为主，一组“L”形斜筋用量与单向对角斜筋用量的比值宜控制在o．35～0．55的范围内；

6、④通过对曹云峰的试验与本文试验的综合分析，表明C20～C45的混凝土强度等级都是可用的，未发现混凝土强度在这一范围内偏高或偏低时可能带来什么不利影响。对比分析结果表明，本文所提出的适用于这类配筋方式的压杆一拉杆模型能对连梁受力性能作有效模拟。这类连梁的设计方法宜在进一步积累跨高比为1．25—2．5的连梁试验结果后统一提出，菱形斜筋在连梁中的受力机理和作用也有待用更多试验来验证。关键词：抗震设计，小跨高比连梁，配筋形式，位移延性，塑性耗能能力压杆一拉杆模型II英文摘要ABSTRACTCouplingbeamsareimportantelementsincoupledwalls．Th

7、eyareligamentsforpassingforcebetweensingleshearwalls，andtheirlinearstiffnessisoneofthekeyfactorsofaffectinglateralstiffnessofcoupledwailsandtheinternalforcesincoupledwalls，furthermoreⅡleyarethefirstpositionforearthquakeenergydissipationinseis