加腋式框支短肢剪力墙结构设计分析-design and analysis of short limb shear wall structure with axillary frame support.docx

摘要现阶段，针对框支短肢剪力墙加腋梁式转换结构抗震性能研究大多仅限于试验研究。在已有的试验研究的基础上，本文利用ABAQUS软件对结构构件进行了竖向荷载和低周反复荷载作用下抗震性能的分析。通过对比分析数值模拟结果与试验结果，验证了该软件程序模拟的可靠性，然后通过改变加腋梁式转换结构的有关参数如轴压比、跨高比、肢厚比等，进一步研究了这些参数对加腋梁式转换结构抗震性能的影响规律。本文主要研究了框支短肢剪力墙加腋梁式转换结构在竖向荷载下的承载力、传力方式以及低周反复荷载作用下的滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性系数等，深入认识了此类转换结构的抗震性能，从而对该类结构的设计提出合理的建议。对于采用加腋梁式转换的框支短肢剪力墙结构，根据本文研究结果，可以得出以下主要结论：①竖向荷载作用下，加腋角度的增大及转换梁高度的增加都会提高构件的极限承载能力。②经过合理设计的框支短肢剪力墙加腋梁式转换结构具有较好的抗震性能和耗能能力。位移延性系数大于3.0，滞回曲线较为饱满，结构整体破坏机制表现为“强柱、弱梁、更强节点”。③随着短肢剪力墙轴压比逐渐增大，其等效屈服荷载、极限承载力和破坏荷载也逐渐增大。轴压比处于0.40～0.55范围内，结构延性系数较高，结构抗震较好。④短肢剪力墙肢厚比由5.0增加至8.0时，其等效屈服荷载、极限承载力、破坏荷载和初始刚度均逐渐增大。短肢剪力墙的肢厚比在5.5～7.0范围内比较合理，能满足结构抗震性能要求。⑤转换梁跨高比由4.7增大到8.7时，其等效屈服荷载、极限承载力、破坏荷载和初始刚度均逐渐降低，其等效屈服位移和破坏位移却逐渐缩小。转换梁跨高比取值在4.7～7.4之间较为合理，位移延性较好，且承载力下降也不致过多，满足结构抗震性能要求。⑥随着转换梁加腋角度逐渐增大，其极限承载力和初始刚度也逐渐增大。构件位移延性系数，加腋较不加腋明显增大。转换梁加腋角度取值在20°～30°较为合理，抗震性能较好。关键词：框支短肢剪力墙结构，加腋，抗震性能，ABAQUS，有限元分析ABSTRACTAtpresent,theresearchontheseismicbehaviorofframe-supportedshort-legshearwallhaunchedtransferbeamstructuresaremainlyrestrictedbytheexperimentalstudy.Sothisthesis,basedonthepreviousexperimentalresearches,usingthefiniteelementanalysissoftwareABAQUStoanalyzebyfiniteelementofseismicbehaviorunderverticalloadingorlowcyclicloading.Bycomparingthenumericalsimulationresultswithexperimentalresults,verifythereliabilityofABAQUSintheanalysisoftheseismicbehavior.AnduseABAQUSbychangingtheparameterssuchasaxialcompressionratio,span-depthratio,ratioofthicknessetc.offrame-supportedshort-legshearwallhaunchedtransferbeamstructuretofurtherthestudyoftheinfluenceoftheseparametersontheseismicbehavior.Thisthesismainlystudiestheframe-supportedshort-legshearwallhaunchedtransferbeamstructure’stransmissionmode,bearingcapacityundertheverticalloadandstructure’shysteresiscurve,skeletoncurve,ductilitycoefficientandbearingcapacityundertheinteractionofverticalloadandhorizontalload.Thuswhendesignframe-supportedshort-legshearwallstructureofthehaunchedbeamtypeconversion,rationalsuggestionsandconstructionmeasurescanbeputforward.Throughfiniteelementanalysisresultsa