六度区多层剪力墙结构住宅中低配筋开洞剪力墙抗震性能研究

摘要

目前钢筋混凝土剪力墙结构多用于高层建筑，现行《混凝土结构设计规范》，《高层建筑混凝土结构设计规程》和《建筑抗震设计规范》所规定剪力墙设计方法也主要针对于高层建筑结构。随着人们对生活品质需求的提高，多层剪力墙结构住宅已有大量的市场需求，但是低烈度区采用现行设计规范对多层住宅结构进行设计可能导致配筋量偏高。如何在六度区多层剪力墙住宅结构中采用合理经济的配筋形式，目前相应的研究工作还不够多，有必要进行更深入细致研究工作。本文尝试在6度区采用适合低矮或多层住宅结构的低配筋剪力墙配筋方案，并进行相关的试验研究和有限元分析。本课题组共完成10个低配筋剪力墙构件的抗震试验，本文的研究工作是整个项目的一部分。
　　 本文研究工作：
　　 ①首先进行了低矮剪力墙与联肢剪力墙抗震性能试验研究。包括：剪跨比为1.2的1个整体墙和1个小开口剪力墙试验研究；2个连梁跨高比分别为1.0和2.0的联肢剪力墙试验，试件的配筋率均低于规范的最小配筋率。通过试验研究，分析各试件的承载能力，刚度及其衰减过程，并且分析试件的延性，滞回性能和耗能性能等。
　　 ②在试验的基础上利用ABAQUS有限元分析软件，对本项目完成的10个试件进行了单调加载非线性有限元模拟，并与试验结果进行了对比，包括试件的损伤发展和破坏，并将模拟荷载位移曲线和试验的荷载位移曲线进行分析对比。
　　 ③在试验和分析的基础上，提出在6度区多层住宅低配筋剪力墙结构抗震设计建议和构造措施。
　　 本文研究工作初步得到结论：
　　 1）在抗震设计中，合理设计连梁跨高比，墙肢和连梁的相对强弱关系，处理好边缘构造钢筋对抗弯的贡献和分布钢筋对抗剪贡献。只要经过合理设计，在6度区多层剪力墙住宅结构中，可以采用低配筋剪力墙。
　　 2）在双肢剪力墙中，尽管墙肢发生了剪切破坏，但是合理设计连梁跨高比和配筋形式，可以满足现行高层建筑混凝土结构设计规程对弹塑性层间位移角的要求。本课题组采用FW-EPA程序进行非线性动力反应分析，计算出多层剪力墙住宅结构在多波大震输入情况下，结构的变形需求相对较小，按本文条件完成的低配筋墙片的试验，其破坏时达到延性能力均能满足现行规范的限制要求以及非线性动力分析要求。
　　 相关的研究成果可供国家及地方设计标准修订提供参考。

目录

文摘

英文文摘

1 绪 论

2 低矮剪力墙抗震性能试验研究

3 双肢剪力墙抗震性能试验研究

4 有限元分析

5 六度区低配筋剪力墙抗震设计建议

6 结论与展望

致 谢

参考文献

附 录