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剪力墙结构连梁阻尼器试验与应用研究

作　者: 李卫华
导　师: 滕军
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 连梁阻尼器耗能 ABAQUS 动力弹塑性时程分析
分类号: TU973.16
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

钢筋混凝土高层建筑结构普遍采用剪力墙结构,剪力墙结构概念设计要求提高结构延性,满足“强墙肢弱连梁”的原则;连梁在剪力墙结构中具有双重作用:一是正常使用及多遇地震作用下,连梁在弹性范围工作,连接剪力墙相邻墙肢,保证结构具有足够的抗侧刚度;二是罕遇地震下,连梁先于墙肢进入塑性,耗散地震输入能量,保护剪力墙主体结构的安全。传统结构抗震设计是通过连梁的往复塑性变形来耗能,其塑性变形的积累容易导致连梁损伤破坏,灾后修复不易或不经济;且连梁一般具有跨度小、截面大、超筋的特点,同时保证连梁刚度和延性是是一对矛盾,国内外学者研究主要集中在剪力墙连梁配筋方面,比如:交叉暗柱配筋、菱形配筋连梁、多边形配筋等,这些方案对连梁延性和耗能能力没有明显提高,反而增加了施工难度,灾后不易修复,在实际工程中目前较少采用。本文针对以上连梁存在的问题,围绕哈尔滨工业大学深圳研究生院振动控制课题组提出连梁阻尼器(国家发明专利号:200710124547.2)开展研究工作,主要研究内容、研究方法及结论包括以下2个部分:第一部分为对7个系列的连梁阻尼器进行伪静力试验,评价了各系列阻尼器的工作特点和性能,表明连梁阻尼器试验滞回曲线饱满,有良好的耗能能力;通过对试验现象及数据分析结果得出H10A系列连梁阻尼器性能较优;对试验数据分析,提出并评价各种型号阻尼器的性能指标,按能量等效原则建立了H10A系列连梁阻尼器滞回曲线的简化滞回模型,确定本构关系;第二部分建立某19层剪力墙结构ABAQUS有限元模型,根据罕遇地震作用下结构塑性开展情况,将优选出的H10A系列连梁阻尼器附加到原结构连梁处,一共添加92个,实现了在ABAQUS中动力弹塑性时程分析耗能减震计算,验证了连梁阻尼器对增强结构耗能能力的效果;多遇地震和罕遇地震下动力弹塑性时程分析显示连梁阻尼器有效抑制原钢筋混凝土连梁塑性发展,减小楼层层间位移角,对结构基底剪力和顶点加速度等影响不大;罕遇地震作用下连梁阻尼器能发挥作用,增强结构耗能能力,有效改善了剪力墙结构抗震性能。

剪力墙结构连梁阻尼器试验与应用研究

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