自复位SRC双肢摇摆墙板试验研究及数值分析

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地震往往伴随着建筑物的损坏和倒塌,会造成人类生命和财产的巨大损失,因此建筑物抗震设计显得尤为重要。起初建筑抗震设计以抗倒塌设计为主,追求控制建筑结构在地震中的“最大变形”,虽然在几次震级较大的地震中,以抗倒塌设计的建筑表现出良好的抗震性能,但是部分建筑在震后存在过大的残余变形,使其修复代价巨大,甚至影响建筑物的继续使用,因此,抗震设计有了从抗倒塌设计向可修复设计的转变。在这种背景下,本文提出了具有自复位功能的SRC双肢摇摆墙板结构体系,通过预应力钢筋将钢框架和双肢混凝土摇摆墙板联系起来,再在双肢摇摆墙板适当位置设置可更换式耗能装置,这样既有效提高了建筑耗能能力,同时又保证了震后较小的残余变形,从而使结构在地震中不至于损坏,地震后只需更换耗能装置即可使结构恢复功能,从而减小了维修成本。在保证结构抗震设计要求的基础上,极大的增加结构耗能能力、同时又减小结构的残余变形,使建筑结构在震后无需修复或稍加修复便可继续使用。本文在对自复位SRC双肢摇摆墙板进行低周反复加载试验研究的基础上,又利用ABAQUS有限元软件对自复位SRC双肢摇摆墙板进行有限元模拟,通过试验与模拟结果的对比,确定最终模型,再通过变参分析,总结结构各参数对结构抗震性能的影响,具体研究内容如下:(1)通过对自复位SRC双肢摇摆墙板进行低周反复加载试验,对结构的滞回曲线、骨架曲线、初始刚度、承载力、等效粘滞阻尼系数及刚度退化进行分析总结,为自复位SRC双肢摇摆墙板结构的整体分析提供可靠依据;(2)建立自复位SRC双肢摇摆墙板有限元模型,比较结构在试验和模拟两种状态下的荷载-位移曲线、骨架曲线、试件变形和破坏模态等,进一步分析结构的抗震性能和可靠性。(3)通过有限元变参分析,研究预应力钢筋、耗能器及双肢摇摆墙体自身等参数对自复位SRC双肢摇摆墙板自复位性能、耗能能力、刚度和承载力的影响。
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