传统及局部设缝短肢剪力墙地震反应分析-论文.pdf

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1、第16卷第5期重庆科技学院学报(自然科学版)2014年10月传统及局部设缝短肢剪力墙地震反应分析王竹林张敏(广西科技大学土木工程学院，广西柳州545006)摘要：通过对短肢剪力墙结构模型局部设缝前后的地震反应进行分析，研究短肢剪力墙在局部设缝后的地震反应。结果表明，短肢剪力墙在局部设缝后，其在小震作用下，地震反应与未局部设缝短肢剪力墙基本一致，在大震作用下，设缝结构塑性铰增多，层间位移角趋于均匀，弹塑性性能优于未设缝结构。关键词：局部设缝短肢剪力墙；地震作用；小震；大震中图分类号：TU352．1文献标识码：A文章编号：1673—1980(2014)05—011

2、0—04短肢剪力墙是我国近年来兴起的抗侧力构件，所示，按照文献_3-4规定，假设该结构位于抗震设防相对于框架结构，短肢剪力墙避免了露梁露柱的缺烈度为7。的地区，设计基本地震加速度为0．1g，地点，在中国的民用建筑中应用广泛。如何提高该短震分组为第一组，短肢剪力墙抗震等级为三级。楼肢剪力墙抗震性能是目前研究的热点。很多学者的面恒载为5kN／m，楼面活载为2kN／m2，考虑梁上隔墙自重荷载标准值为8．4kN／m。短肢剪力墙厚度为研究表明，T形、L形截面短肢剪力墙，当截面翼缘200mm。连梁及主梁的截面尺寸为200lnln×600rain。处于受拉侧时，墙体延性、耗

3、能较差，这主要是因为墙体纵筋配置不对称，截面翼缘一侧的纵向受拉纵筋远多于截面腹板一侧，因而本文在T形、L形截面8I3~143414I34143查14II短肢剪力墙的翼缘上沿墙体塑性铰区设置竖缝¨，8l4尘l4I4尘14lI将配置在翼缘上的一部分纵筋与翼缘上的其他纵筋160o3O0o80o80030oo16oo分离，以解决短肢剪力墙截面翼缘处于受拉区时，墙图1一榀结构平面及连梁配筋图(单位：mil1)体延性、耗能较差的缺点J，本文重点分析局部设缝短肢剪力墙在地震作用下的反应和耗能。混凝土强度等级为C30，梁墙截面受力钢筋采用HRB335，箍筋采用HPB300。在

4、短肢剪力墙底部按文1结构布置与配筋献中的结构塑性铰长度计算公式设置竖缝，缝高结构共1O层，每层层高3m，采用钢筋混凝土1．8m。设缝前后短肢剪力墙的配筋如图2、表1和表短肢剪力墙，其中一榀结构平面及连梁配筋如图12所示，设缝前后结构在配筋总量上是一样的。YAZ一1■YAZ—7■YAZ-11YAZ-2YAZ—IYAZ—lrAZ-14YAZ一IYAZ-3_■lYAZ一8■_■YAZ一12_nZ一4YAZ-5YAZ一9_YAZ一13图2短肢剪力墙边缘构件示意图收稿日期：2014—02—20基金项目：广西自然科学基金项目(2011GXNSFA018024)；局部设缝短

5、肢剪力墙抗震性能研究(2011—2014)作者简介：王竹林(1987一)，男，河南驻马店人，广西科技大学在读硕士研究生，研究方向为高层结构抗震。·110·王竹林，等：传统及局部设缝短肢剪力墙地震反应分析表2十字形短肢墙的边缘构件配筋设缝后结构刚度降低很小，可忽略不计。表3结构自振周期s局部设缝前1．71051．15790．42740．36990．28340．2436局部设缝后1．74281．17420．42890．37910．28900．24852局部设缝前后地震作用分析2．1自振周期2．2小震作用弹性分析采用PKPM软件SATWE进行结构计算，可求利用SAT

6、WE可以计算小震作用的地震反应。出短肢剪力墙局部设缝前后的自振周期，如表3所图3分别给出了在小震作用下的楼层侧移、剪力、位示。可见局部设缝的结构自振周期小幅增长，表明移角曲线。楼层位移／mm楼层剪力／kN层间位移角(无量纲)(a)楼层侧移曲线(b)楼层剪力曲线(c)楼层位移角曲线图3小震作用下的地震反应短肢剪力墙底部设缝后，各楼层位移、楼层剪力为底层局部设缝而使结构的地震反应变大。在上述以及楼层位移角变化很小，结构尚处于弹性状态下，3种地震波中ELCENTRO波作用下结构的侧移最设缝对结构在小震作用下的地震反应的影响可忽略。大，取该波作用下结构的顶点位移和底层

7、剪力时程2．3大震作用弹塑性时程分析曲线进行分析，如图5(a)和图5(b)所示，图5(c)利用PKPM软件中的EPDA&PUSH模块对局部为出现最大顶点位移时刻楼层位移角曲线图。设缝前后的短肢剪力墙进行弹塑性时程分析_6J，可结构设缝前后顶点位移时程曲线在地震作用前得出大震作用下结构的地震反应以及塑性铰分布。期基本保持一致，出现最大位移的时间和大小都基分别采用I、Ⅱ、Ⅲ类场地的广州人工波(GUZ1)、本相同，后期二者在位移方向上有所变化，但在大小Taft波(TAF)和ELCENTRO波(ELC)等地震波，对上仍保持一致，这是由于二者出现塑性铰的顺序和结构进行动

8、力弹塑性分析，图4给出了3种地震波数量