剪力墙截面变形能力计算方法研究

作     者：剡理祯 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：梁兴文

授予年度：2014年

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：混凝土 剪力墙 变形能力 损伤指数 地震损伤模型 

摘      要：国内外学者都对剪力墙变形能力计算方法进行了研究，提出了相应的计算方法。目前关于剪力墙构件变形能力计算的总体思路是：首先根据力的平衡方程求出剪力墙截面受压区高度，然后利用几何关系或者回归方法求得相应的截面曲率，最后求出所需要的剪力墙边缘构件配箍特征值和约束边缘构件长度。由此计算的变形指标比较单一，而且基本是极限状态下的量，没有明确地提出剪力墙构件在其他状态下（如开裂、屈服等）的变形指标计算方法。而我国现行规范中对结构不同性能水准有不同的变形能力要求，因此，研究剪力墙在不同性能水准下的截面变形能力计算方法，有重要的理论意义和实用价值。 本文根据已有的剪力墙构件理论研究成果及试验结果，在一系列假定的基础上，基于平衡条件、几何关系和材料本构关系，提出了剪力墙弯曲变形计算模型和相应的计算公式，并用该模型计算了12片剪力墙试件的变形值。结果表明，用本文计算模型求得的剪力墙试件的变形值与试验值比较吻合，验证了本文模型的可靠性。 在对已有混凝土结构破坏程度评估模型分析的基础上，对Park双参数损伤模型进行改进。对恢复力模型进行线性化处理，以简化滞回耗能损伤计算过程，在对试验数据统计的基础上，提出剪力墙结构在基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、倒塌不同状态时对应的损伤指数。 根据本文提出的剪力墙变形能力计算方法和剪力墙结构损伤程评估方法，以一栋10层框架-剪力墙结构为研究对象，用有限元软件ABAQUS对其进行有限元分析，计算出框架-剪力墙结构在EL-centro波、天津波、Taft波作用下，分别对应于设防烈度为7度时的多遇烈度、基本烈度、罕遇烈度作用下的损伤指数;在此基础上对其作出宏观评价，并与我国抗震规范规定的结构抗震设计要求相对比，对比结果符合预期。