短肢剪力墙顶层节点抗震性能试验研究.pdf

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1、分类号密级短肢剪力墙顶层节点抗震性能试验研究研究生姓名：李小岗指导教师姓名、职称：杨晓华教授学科专业：结构工程研究方向：高层建筑结构理论与应用湖南工业大学二〇一八年六月六日分类号密级短肢剪力墙顶层节点抗震性能试验研究ExperimentalStudyonSeismicPerformanceoftheTopFloorJointofShortPierShearWall研究生姓名：李小岗指导教师姓名、职称：杨晓华教授学科专业：结构工程研究方向：高层建筑结构理论与应用论文答辩日期2018.06.06答辩委员会主席湖南工业大学二零一八年六月六日湖南工业大学学位论文原创

2、性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：2018年06月06日湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定

3、送交学位论文。作者签名：导师签名：日期：2018年06月06日摘要为研究短肢剪力墙顶层墙与连梁连接节点的抗震性能，本文在墙肢厚度不变的情况下，依据不同的肢厚比设计制作了四个短肢剪力墙顶层墙与连梁连接节点结构试验模型。试验测得了节点核心区的应力-应变数据并观察记录了试验过程中结构试验模型的反映，经过对试验数据进行处理和分析后，得到了短肢剪力墙连接节点的受力性能和结构变形变化规律。为便于和试验结果进行比较，利用ANSYS有限元分析软件建立了截面形状相同、相似比相同的三个足尺结构分析模型，对有限元分析模型施加与结构试验相似的循环往复荷载，通过改变轴压比进一步对短肢

4、剪力墙顶层墙与连梁连接节点的抗震性能进行了研究，并将有限元分析结果与结构试验测得的数据进行比较，二者的吻合性较好。结合模型试验数据和有限元计算结果确定出短肢剪力墙顶层墙与连梁连接节点在水平循环往复荷载作用下的骨架曲线，利用线性回归方法得到该节点的三折线型恢复力模型。考虑到异形柱顶层节点与短肢剪力墙顶层节点受力机理上的相似性，为便于工程应用和计算方法的统一，综合分析结构试验结果和有限元分析结果，提出用一个放大系数，直接对异形柱顶层节点公式进行修正，得到了短肢剪力墙顶层墙与连梁连接节点抗剪承载力的计算公式。本文通过结构模型试验和ANSYS有限元计算分析取得的成果

5、如下：1、按1:3缩尺比例设计和制作了四个墙肢厚度相同，肢厚比分别为5、6、7的T形截面短肢剪力墙顶层墙与连梁连接节点结构试验模型。试验数据表明：在墙肢厚度不变的情况下,随墙肢肢厚比的增大，短肢剪力墙顶层墙与连梁连接节点的滞回环面积减小，说明在墙肢厚度不变的情况下，肢厚比的增加减弱了短肢剪力墙顶层连接节点的耗能性能。2、借助ANSYS有限元分析软件建立了3个几何尺寸和配筋与结构试验模型完全相同的有限元结构分析模型，控制轴压比分别为0.1、0.2、0.3、0.4，然后对有限元分析模型施加不断增加的循环往复水平荷载，有限元分析数据表明：轴压比增大能提高短肢剪力墙

6、顶层墙I肢与连梁连接节点核心区的承载能力，但是，随着轴压比的增加，节点的耗能能力有所降低。3、利用结构模型试验检测结果和有限元计算分析得到了短肢剪力墙顶层墙肢与连梁连接节点的滞回曲线和三折线型恢复力模型。4、提出用一个放大系数，将异形柱顶层节点公式进行修正,得到了适合于短肢剪力墙顶层墙肢与连梁节点抗剪承载力的计算公式。关键词：短肢剪力墙顶层节点，抗震性能，恢复力模型，截面放大系数IIAbstractInordertostudytheseismicbehaviorofthetopnodeofshortpiershearwall,inthispaper,four

7、shortlegshearwalltopnodestructuraltestmodelsaredesignedbasedondifferentlimbthicknessratioundertheconditionofconstantwallthickness.Thestressstraindataofthecoreareaofthejointaremeasuredandthestructuraltestmodelsareobservedandrecordedduringthetest,themechanicalbehaviorandstructuraldef

8、ormationruleoftheshortlegs