剪力墻結(jié)構(gòu)基于性態(tài)的抗震設(shè)計方法研究.pdf

1、基于性態(tài)的抗震設(shè)計是根據(jù)建筑物的重要性和用途,確定不同的抗震設(shè)防標準下建筑的性態(tài)目標,使所設(shè)計的建筑在未來的地震中具備預期的功能,從而使建筑物在整個壽命期內(nèi),在遭遇可能發(fā)生的地震作用下,總的費用達到最小?；谛詰B(tài)的抗震設(shè)計方法自20世紀90年代提出以來,受到了廣大科研和設(shè)計人員的關(guān)注,現(xiàn)已成為21世紀各國抗震設(shè)計規(guī)范修訂的主要方向。
　　 本文以剪力墻結(jié)構(gòu)作為研究對象,進行了剪力墻結(jié)構(gòu)及構(gòu)件基于性態(tài)的設(shè)計方法的研究,主要內(nèi)容包括

2、:
　　 討論了如何合理劃分設(shè)防水準和剪力墻結(jié)構(gòu)性態(tài)目標?？偨Y(jié)歸納了國內(nèi)外性態(tài)水準研究成果,提出一套不同超越概率的“四水準”抗震設(shè)防性態(tài)水準,并歸納了各性態(tài)水準下剪力墻結(jié)構(gòu)的性態(tài)描述,在試驗的基礎(chǔ)上定義了各性態(tài)水準對應(yīng)的構(gòu)件性能狀態(tài),以及各性能狀態(tài)對應(yīng)的層間位移角范圍,將剪力墻結(jié)構(gòu)的性態(tài)水準與剪力墻構(gòu)件的位移角狀態(tài)聯(lián)系起來,并進一步在試驗統(tǒng)計基礎(chǔ)上量化了性態(tài)目標。
　　 在國內(nèi)外關(guān)于構(gòu)件損傷、結(jié)構(gòu)損傷的損傷模型研究成果的

3、基礎(chǔ)上歸納統(tǒng)計了國內(nèi)外對各性能狀態(tài)下?lián)p傷指數(shù)的范圍界定,提出了推薦采用的各級性態(tài)水準下的損傷指數(shù)界定范圍。以宏觀表現(xiàn)的形式給出相應(yīng)的損傷描述,將各性能狀態(tài)與損壞程度進行整理,量化了具體破壞程度,并分析了剪力墻結(jié)構(gòu)的損傷模型,以試驗數(shù)據(jù)對當前常用的各損傷模型進行了對比評估。
　　 討論了剪力墻結(jié)構(gòu)基于性態(tài)設(shè)計方法的具體步驟。將彈塑性位移反應(yīng)譜法作為剪力墻結(jié)構(gòu)非線性階段位移反應(yīng)的估計方法,將其應(yīng)用到剪力墻結(jié)構(gòu)的性態(tài)設(shè)計當中。討論了國

4、內(nèi)外Pushover方法的研究成果,制定了一套剪力墻結(jié)構(gòu)性態(tài)設(shè)計的具體步驟。此外,還對剪力墻結(jié)構(gòu)性態(tài)設(shè)計需要注意的構(gòu)造措施也做出了說明。
　　 本文通過剪力墻的低周反復荷載試驗對剪力墻各設(shè)計參數(shù)做了較系統(tǒng)的研究。變化的參數(shù)包括:軸壓比、高寬比、混凝土強度、邊緣縱筋配筋率、邊緣約束區(qū)長度、邊緣配箍特征值。本文在試驗的基礎(chǔ)上,對剪力墻各設(shè)計參數(shù)對抗震性態(tài)的影響展開研究和分析,對影響剪力墻抗震性態(tài)的各參數(shù)做了量化的擬合,從試驗的基礎(chǔ)上

5、總結(jié)出一套適用于剪力墻性態(tài)設(shè)計的具體的構(gòu)件截面設(shè)計方法,同時也為進一步了解剪力墻的抗震性態(tài)提供了較系統(tǒng)的試驗依據(jù)。
　　 結(jié)構(gòu)變形能力是非線性階段需要重點關(guān)注的問題。本文在試驗的基礎(chǔ)上對現(xiàn)行規(guī)范剪力墻承載能力估計方法、不同截面特征的剪力墻屈服位移角、峰值位移角和極限位移角的估計方法進行了探討。研究了影響剪力墻抗震性態(tài)的各參數(shù)與目標位移控制點的關(guān)系,并在所提出的設(shè)計方法的基礎(chǔ)上制定了剪力墻截面設(shè)計的詳細步驟。
　　 最后,

6、以實例的方式進一步說明了本文提出的剪力墻結(jié)構(gòu)基于性態(tài)的抗震設(shè)計方法步驟。利用CANNY作為分析手段,對該實例結(jié)構(gòu)進行了9條地震波作用下的位移分析,分析結(jié)果表明通過彈塑性位移反應(yīng)譜法計算得到的剪力墻結(jié)構(gòu)目標位移與時程分析得到的最大位移反應(yīng)吻合良好,彈塑性位移反應(yīng)譜法是一種較為可靠的剪力墻結(jié)構(gòu)非線性位移估計方法。根據(jù)彈塑性位移反應(yīng)譜法得到的目標位移和本文擬合的剪力墻構(gòu)件各性能狀態(tài)位移角估算公式進行驗算、調(diào)整,可以實現(xiàn)剪力墻結(jié)構(gòu)不同的性態(tài)目標