耗能连梁式装配式剪力墙结构抗震性能研究

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预制装配式混凝土剪力墙结构具有良好的应用价值和发展前景,是未来建筑结构的发展趋势,近年来我国对预制装配式结构抗震性能的研究的投入不断增加。然而,历次地震震害和大量试验表明,预制装配式剪力墙结构的节点、接缝的抗震性能是影响结构整体抗震性能的关键因素,而目前预制装配式剪力墙结构的研究主要集中在接缝、节点抗震性能研究以及各类减震装置的有效性研究方面,将减震装置应用于装配式剪力墙结构的整体抗震性能研究仍然较少。因此,本文将“双X型”阻尼器安装于连梁中,旨在提高装配式剪力墙结构的抗震性能,主要研究内容如下:(1)基于国内外学者对耗能连梁阻尼器的研究方法和成果,文章结合课题组发明专利“双X型”软钢阻尼器,利用ABAQUS有限元软件模拟阻尼器的力学特性;分析剪切型阻尼器的在连梁中受力时的变形机理,提出一种能够有效模拟阻尼器剪切性能的连接单元。数值分析表明,该连接单元可以很好的模拟“双X型”阻尼器的剪切特性。(2)将上述阻尼器设置于剪力墙的连梁中部,对结构进行静力侧向加载,分析不同厚度的阻尼器对剪力墙结构侧向刚度的影响;确定合适阻尼器厚度,对比分别设置连接单元和实体单元的耗能连梁剪力墙结构的侧向承载力。结果表明,阻尼器厚度应该根据剪力墙的侧向承载力和抗震性能综合选取;采用连接单元和实体单元模拟的耗能连梁剪力墙结构具有相同的侧向承载力,拟合程度十分接近。(3)为验证阻尼器的减震效果以及设置连梁阻尼器剪力墙结构的抗震性能,对设置阻尼器前后的高层联肢剪力墙墙片进行弹塑性时程分析。分析结果表明,阻尼器具有良好的耗能特性,联肢剪力墙墙片的抗震性能明显提高。(4)针对实际工程项目,将该减震措施应用于一栋高层装配整体式剪力墙结构,通过设计阻尼器承载力及布设方案,提高该装配式结构的整体抗震性能。计算结果表明,设置阻尼器的减震结构,损伤连梁的数量明显减少,连梁阻尼器具有良好的耗能性能,层间位移角、结构损伤、基底反力均有所有减小。
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