短肢剪力墙结构抗倒塌设计研究

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1、分类号：TU398+.2密级：公开UDC：学校代码：10127硕士学位论文论文题目：短肢剪力墙结构抗倒塌设计研究英文题目：TheStudyofAnti-CollapseDesignforShortPierShearWallStructure学位类别：工学硕士研究生姓名：王磊学号：201202088学科（领域）名称：防灾减灾工程及防护工程指导教师：李奉阁职称：副教授协助指导教师：职称：2015年5月11日内蒙古科技大学硕士学位论文II内蒙古科技大学硕士学位论文摘要我国较多的中高层住宅采用了短肢剪力墙结构,但仅在《高层建筑混凝土结构技术规程》中对短肢剪力墙进行了定义和简单的要求，缺乏对短肢剪力墙

2、结构抗倒塌的研究。因此，分析短肢剪力墙结构抗倒塌能力影响因素，对完善抗倒塌设计理论及规范相关规定具有重要意义。本文对短肢剪力墙结构进行倒塌过程模拟和IDA分析，研究短肢剪力墙结构墙体参数对抗倒塌性能的影响规律及特点。主要研究内容和成果概括如下：基于Opensees程序中的分层壳单元以及端部塑性铰单元构建了端部带附属节点的短肢剪力墙结构模型，通过编程对每个构件的状态进行动态监测，并通过修改节点约束状态以及删除严重破坏构件等处理方法实现短肢剪力墙结构倒塌过程模拟。利用本文方法对16层短肢剪力墙结构进行了倒塌模拟。分析结果表明：倒塌模拟方法可以更真实地模拟具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构的倒塌过程，

3、准确判断结构的薄弱环节，倒塌模拟方法能够较为合理地模拟结构倒塌破坏过程。通过对不同墙体参数的8层短肢剪力墙结构模型的IDA分析，研究了短肢剪力墙配筋率、轴压比、高厚比对抗倒塌性能的影响。分析结果表明：结构抗倒塌能力随着短肢剪力墙轴压比的增大逐渐降低，短肢剪力墙结构轴压比大于0.6时无法满足抗震要求，当有提高一级抗震等级要求时，轴压比不应大于0.5。结构抗倒塌能力随着短肢剪力墙纵向配筋率的增大而逐渐增大，墙肢纵向配筋率为0.5%和0.8%时在罕遇地震下倒塌率分别达到了13%、7%，墙肢纵向配筋率为1%和1.2%在特大地震下倒塌率分别达到15%、7%，设计时配筋率应符合规范限值。结构抗倒塌能力随

4、着短肢剪力墙截面高厚比的增大而逐渐增大，但增加趋势随着墙肢截面高厚比的增加而趋缓。关键词：短肢剪力墙结构；Opensees；数值分析；抗倒塌性能I内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractDuetothefactthattheshortpiershearwallstructuresarewidelyusedinthemid-highbuildingsinourcountrybutonlyinJGJ3-2010thedescriptionsaboutthedefinitionandsimplerequirementofthisstructurecanbefound,lackingthestud

5、yoftheshortpiershearwallstructures.Therefore,itismeaningfultoimproveanti-collapsedesigntheoryandregulationsbyanalyzingtheinfluencefactorsofanti-collapseabilityofshortpiershearwallstructures.ThispaperimitatesthecollapseprogressoftheshortpiershearwallstructuresandusesIDAanalysistostudytheinfluencerul

6、eandcharactersoftheshortpiershearwallstructures'parameters.Themaincontentsandresultsaresummarizedasfollows:BasedontheTHUShellandBeamwithHingesElementswithintheOpenseesprogram,thispaperconstructsashortpiershearwallstructuremodelwhichhasaffiliatednodeinitsend.Theprogrammingmakesitpossibletocarrydynam

7、icmonitoringoftheineffectivestateofeachelementduringtheanalysis.Anditaltersthestateofslavenodeanddeletesofheavilybrokenelementstosimulatethecollapseoftheshortpiershearwallstructure.Takingabovemethods,thispa