T形双肢短肢剪力墙结构静力弹塑性分析

摘要

短肢剪力墙也叫短肢抗震墙,是近些年兴起的一种新型的抗侧力结构体系,已经在多、高层建筑中得到了广泛应用。它的结构尺寸以和受力性能界于异形柱和剪力墙之间,但并没有一种完备的设计理论和计算方法来指导工程设计。所以,系统的研究短肢剪力墙结构的力学性能、破坏形态是极其必要的。
　　 本文根据计算机仿真原理,运用有限元原理对T形双肢单层和高层短肢剪力墙结构进行了模拟试验。试验采用24个自由度的空间八结点块体单元,钢筋弥散于混凝土中的整体式模型,建立几何模型,并划分网格,定义属性,运用空间非线性有限元方法进行计算和分析。
　　 论文分析了单层T形短肢剪力墙的受力性能。在拟静力试验中分别考虑了影响短肢剪力墙受力的四种重要的因素:墙肢截面高厚比、连梁跨高比、混凝土的不同等级、轴压比的大小。研究这些因素对短肢剪力墙结构承载力和变形的影响。结果表明:墙肢截面高厚比对承载力和变形的影响最为显著,随着墙肢高厚比增大,其开裂荷载和极限荷载会增加,但其最大位移先增加后减小。结果还表明,截面高厚比等于6.5时,承载能力和变形能力最高。
　　 论文对单层T形短肢剪力墙水平截面的正应力和剪应力分布规律也进行了探讨,试验结果表明:翼缘正应力分布曲线基本上符合三次抛物线分布,腹板上的剪力流呈反对称分布。由于短肢剪力墙结构存在剪力滞后效应,结构承载力有所降低。
　　 论文进行了一榀高层形双肢短肢剪力墙结构体系在单调加载情况下的仿真分析。对肢长与肢厚比、轴压比、连梁刚度、楼层层数等参数不同的短肢剪力墙进行了弹塑性分析。探求这些参数对短肢剪力墙弹塑性性能的影响,同时分析了短肢剪力墙在单调加载情况下的荷载—侧移曲线,研究了短肢剪力墙结构的承载和变形能力。为短肢剪力墙结构的设计提出了建议。