基于联肢剪力墙非线性分析及连梁高跨比研究

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1、湖南大学硕士学位论文联肢剪力墙非线性分析及连梁高跨比研究姓名：杨昌键申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：何放龙20070501硕士学位论文摘要随着经济的高速发展，中国的高层建筑发展迅速，其中不少为采用钢筋混凝土剪力墙结构体系或以剪力墙为主的结构体系。联肢剪力墙结构是剪力墙结构的一大分支，设计合理的联肢剪力墙主要靠连梁端部和墙肢底部出现塑性铰来耗散地震能量，并且连梁先出现塑性铰，这使得耗能是在整个墙体的高度上得以实现。以研究联肢剪力墙在地震作用下的非线性性能为主要目的，本文的工作主要反映在以下几个方面：1)

2、针对钢筋混凝土联肢剪力墙中连梁的受力特点，建立一种考虑连梁非线性剪切变形的联肢剪力墙分析模型。在连梁发生剪压破坏时，采用其它区段的剪切模量乘以一折减系数来代替剪压区的剪切模量，据此推导了剪压区剪切模量的简化折减系数，该系数可用于计算连梁非线性阶段不同剪应变状态下的剪切模量。连梁单元采用三分段变刚度剪弯梁单元，墙肢单元则采用目前较为理想的多垂直杆单元。将两者结合得到了考虑连梁非线性剪切变形的联肢剪力墙非线性分析单元。推导了联肢剪力墙非线性分析单元的单元刚度矩阵。给出算例验证了模型的正确性。2)对联肢剪力墙在静力荷

3、载和地震作用下的连梁适宜高跨比进行探讨。静力分析中是以双肢墙的刚度和强度为指标来求取连梁的适宜高跨比；地震作用下的分析则是以双肢墙的整体延性为指标来求取连梁的适宜高跨比。得到一些可供工程设计参考的结论。3)以水平荷载作用下联肢剪力墙连梁端截面正应变的相对误差为控制标准，探讨了连梁适合平截面假定分析的最大高跨比。高跨比小于此限值的连梁可采用基于平截面假定的宏观连梁单元进行分析，从而用较少的计算量得到比较理想的分析效果。关键词：钢筋混凝土结构；联肢剪力墙；连梁；非线性；宏观模型；高跨比II硕士学位论文Abstrac

4、tAlongwiththedevelopmentofscienceandtechnology,greatprogresshasbeenmadeintheconstructionofthehighbuildings，andtheRCshearwallstructureiswidelyused.Coupledshearwallstructureisabigembranchmentofshearwallstructure.Thewelldesignedcouplingbeamdissipatesseismicener

5、gywithplastichingeinthecouplingbeamandthewallpier.Aimingatthenonlinearpropertiesofcoupledshearwallunderseismicaction,thefollowingworksarefinished.1)ThestudystatusofcoupledshearwallinChinaandabroadissummarized,andtheelementssimulatingthenonlinearcapacityofcou

6、plingbeamandwallpierareintroduced.Withtheconsiderationofcouplingbeampropertiesofreinforcedconcretecoupledshear,acoupledshearwallnonlinearanalysismodelconsideringthenonlinearsheardeformationsofcouplingbeamisadopted.Thethree-fragmentvariedrigiditybeamelementmo

7、delisusedforcouplingbeam,andthemulti-vertical-truss-elementisusedforwallpier.Thestartpointofconsideringthenonlinearsheardeformationsofcouplingbeamiswhethertheshearmodulusofshear-pressurezonecanbeinsteadbytheshearmodulusofothersectionsmultiplybythereductionco

8、efficient,whenshear-compressionfailureoccursinRCcouplingbeam.Sothattheshearstiffnessandsheardeformationsofcouplingbeamwillbecalculatedeasily.Someexamplesarecalculatedandcomparedwithtestresults,w