鋼筋混凝土帶暗支撐剪力墻抗震機理研究基本信息

鋼筋砼帶支撐剪力墻，是申請者提出并已獲國家專利的一種新型抗震耗能剪力墻。典型試驗研究表明，它與同等條件下的普通剪力墻承載能力提高百分之二十，耗能能力提高百分之三十。本項目通過抗震試驗及非線性有限元分析，對該新型剪力墻的抗震機理進行深入研究，建立符合其特征的力學(xué)計算模型，提供其合理的抗震設(shè)計理論與方法并用于工程。 2100433B

提出鋼筋混凝土帶支撐剪力墻并獲國家專利。提出異形截面帶暗支撐短肢剪力墻－帶暗支撐筒體這一結(jié)構(gòu)體系。抓住增強短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震能力這個關(guān)鍵問題，將申請者已有帶暗支撐一字形截面長肢剪力墻的研究進行拓展，首次采用在較薄弱的異形截面短肢剪力墻墻肢和筒體的底部加設(shè)暗支撐的方法，提高結(jié)構(gòu)整體的抗震能力。相關(guān)聯(lián)地、較系統(tǒng)地從構(gòu)件到結(jié)構(gòu)、從靜力試驗到動力試驗、從試驗到理論、從理論到設(shè)計進行帶暗支撐短肢剪力墻－帶暗支撐筒體結(jié)構(gòu)的抗震性能和設(shè)計理論的研究，解決異形截面帶暗支撐短肢剪力墻復(fù)雜受力的問題，建立其抗震分析力學(xué)模型和理論公式，給出結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計原則、實用設(shè)計方法及構(gòu)造措施，為工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 2100433B

混合暗支撐高阻尼剪力墻結(jié)構(gòu)體系，是在混凝土中摻加一定比例的聚合物以增強混凝土的抗沖擊韌性與阻尼, 在墻肢中設(shè)置暗支撐以提高剪力墻的抗震承載能力、耗能與變形能力,在連梁中內(nèi)置帶抗剪釘鋼板以解決鋼筋暗支撐連梁的鋼筋擁擠難題。增強阻尼混凝土提高了剪力墻的開裂強度與耗能能力,墻肢中的暗支撐與連梁中內(nèi)置帶剪力釘鋼板構(gòu)成的混合暗支撐起到了有效控制剪力墻合理破壞機制的作用。本課題對混合暗支撐高阻尼剪力墻結(jié)構(gòu)體系的抗震性能進行了試驗研究與理論分析，主要內(nèi)容和結(jié)果如下：(1).完成了對50個不同配比、不同部位配置聚合物的砂漿試件的阻尼測試,得到了砂漿阻尼增強效果好且經(jīng)濟的聚灰比及局部添加聚合物的構(gòu)件長度;完成了14組不同配比的增強阻尼混凝土的材性實驗，研究了聚灰比、乳液共混及不同纖維摻入對增強阻尼混凝土基本力學(xué)性能的影響,得到了阻尼增強效果較優(yōu)的摻料百分比;完成了9組共27個不同配比、不同部位配置聚合物的增強阻尼混凝土懸臂梁的阻尼測試，得到了高阻尼混凝土懸臂梁的阻尼比與變形的統(tǒng)計關(guān)系。(2).完成了3片帶暗支撐中高剪力墻的抗震性能試驗，得到的抗震性能指標與破壞機制均優(yōu)于普通混凝土剪力墻，同時評估了高阻尼剪力墻經(jīng)濟性指標與抗震耗能效果的關(guān)系。(3).完成了縮比為1/4的兩片不同連梁跨高比的帶鋼筋暗支撐的雙肢高阻尼剪力墻及兩片不同連梁跨高比的帶鋼板暗支撐的雙肢高阻尼剪力墻的抗震性能試驗，得出此剪力墻體系能有效提高抗震能力，而經(jīng)濟上也能被工程界所接受。(4).以試驗數(shù)據(jù)為校核基準，以ABAQUS分析軟件為平臺，提出了新的剪力墻宏觀單元模型，建立了混合暗支撐高阻尼剪力墻結(jié)構(gòu)體系非線性有限元分析精確與實用分析方法; 提出了兩種精細積分方法、減縮精細積分方法，建立了混合暗支撐高阻尼剪力墻結(jié)構(gòu)體系動力非線性精細計算方法并編寫了計算機程序。(5).發(fā)明了內(nèi)藏鋼板-鋼筋暗支撐高阻尼組合低剪力墻，并對其進行了抗震性能試驗與非線性數(shù)值模擬，總結(jié)了提高其耗能特性的參數(shù)取值范圍。(6).研究了位移反應(yīng)譜，完成了混合暗支撐高阻尼剪力墻結(jié)構(gòu)體系的非線性數(shù)值模擬與參數(shù)分析，歸納得到了不同剪跨比的剪力墻的恢復(fù)力模型，建立了基于位移的混合暗支撐高阻尼剪力墻結(jié)構(gòu)體系的抗震設(shè)計方法。(7).提出了快速增量動力分析方法與結(jié)構(gòu)破壞概率計算的離散格式，以此為基礎(chǔ)建立了基于概率性能的混合暗支撐高阻尼剪力墻結(jié)構(gòu)體系的抗震設(shè)計方法。 2100433B