自复位框架中低损伤填充墙的抗震性能试验研究

作     者：焦谱 

作者单位：中国地震局工程力学研究所 

学位级别：硕士

导师姓名：毛晨曦

授予年度：2019年

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：自复位结构 低损伤填充墙 柔性连接 振动台试验 地震易损性分析 

摘      要：预制预应力自复位结构体系自上世纪90年代提出。在这一结构体系中,预制构件(框架梁、柱,墙肢)通过无粘结后张拉预应力钢筋/钢绞线连接,构件间可以发生较大的相对转动,地震后结构恢复至初始位置,没有或只有较小残余变形。预制预应力自复位结构体系历经二十多年的研究,迄今仍未走向大规模工程应用,体系中非结构构件的损伤控制是原因之一。预制预应力自复位结构体系在地震下的变形将比传统的现浇梁-柱节点结构的变形大得多,在这样水平的层间变形下,非结构构件(尤其填充墙)将出现更严重的损伤,这样即使主体结构在地震后可以实现自复位,填充墙等非结构构件的严重损伤也无法使结构恢复使用功能。本论文以预制预应力自复位钢筋混凝土框架中的填充墙为研究对象,研究可以控制墙体损伤的构造措施和设计方法。本文完成了以下工作内容:(1)针对一栋缩尺比为1:2的预制预应力自复位钢筋混凝土框架模型结构设计低损伤填充墙。低损伤填充墙的设计方案中包含两种墙体-框架间连接方式和两种墙体高宽比,用于探究连接方式和墙体高宽比对填充墙抗震性能、损伤控制能力的影响。(2)制定监测填充墙变形、损伤的传感器布置方案,进行附带低损伤填充墙的预制预应力自复位框架结构振动台试验,在试验过程中观察、记录四种填充墙的损伤发展过程。(3)对四种填充墙的试验数据进行整理,分析不同的墙体-框架间连接措施和墙体高宽比对填充墙抗震性能、损伤控制的影响。基于振动台试验中四种填充墙的损伤特征,定义低损伤填充墙的损伤指标和损伤水平,并基于振动台试验的数据,给出四种填充墙的地震易损性曲线。