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剪力墙抗震等级划分要求

时间:2022-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:剪力墙是一种广泛应用于高层建筑的抗侧力构件,其抗震性能对整个结构的抗震性能影响显著。图中,墙肢由连梁相互耦联在一起,称为联肢剪力墙。因此,本课题组在对FRC对角斜筋小跨高比连梁抗震性能研究的基础上,对FRC连梁联肢剪力墙进行了较为系统的研究,提出了在强震作用下保证FRC连梁联肢剪力墙达到其最佳屈服机制的抗震性能控制方法及设计方法,该方法亦可用于普通配筋混凝土连梁联肢剪力墙结构中。

地震是人类所面临的最严重的自然灾害之一,提高建筑物的抗震能力,是增强地震区抗震防灾能力、减小地震造成损失的关键因素。剪力墙是一种广泛应用于高层建筑的抗侧力构件,其抗震性能对整个结构的抗震性能影响显著。为了满足建筑功能要求,剪力墙需要开一系列门、窗洞口,具有良好延性及耗能能力的最有效洞口布置方式是墙上开洞位置按照规则与合理的方式布置,如图1.1所示。图中,墙肢由连梁相互耦联在一起,称为联肢剪力墙。研究表明[1],在强震作用下,与普通剪力墙仅依赖剪力墙底部塑性铰区耗能不同,经过合理设计的联肢剪力墙符合在整个结构高度上连梁陆续屈服耗散地震能量,最后墙肢在基础顶面处形成塑性铰而达到承载能力极限状态的最佳屈服机制,满足多道抗震防线的原则,如图1.2所示。

图1.1 联肢剪力墙示意图

图1.2 联肢剪力墙最佳屈服机制

然而,根据建筑需求及结构刚度要求,联肢剪力墙多采用小跨高比连梁。小跨高比连梁属于反弯点在跨中的反对称弯曲深梁,名义剪压比较大,而目前各国抗震设计规范关于小跨高比连梁设计的规定尚不能满意解决其延性不足的问题,难以避免其在强震作用下过早发生剪切破坏,无法发挥其作为抗震第一道防线的作用。因此,研究既具有良好抗震性能又便于施工的小跨高比连梁是近年来各国学者关注的重要问题之一。本课题组利用纤维增强混凝土(FRC)的高延性、良好的能量耗散能力等优点,将其代替普通混凝土作为对角斜筋小跨高比连梁基体材料,并通过试验验证了FRC对角斜筋小跨高比连梁优越的延性及耗能能力。

为了使联肢剪力墙在地震作用下达到其最佳屈服机制,除了连梁需要具有足够的延性及耗能能力外,必须对联肢剪力墙进行合理设计。震害及试验研究表明[2],由于对联肢剪力墙设计不合理,联肢剪力墙在强震作用下通常由于连梁对墙肢的耦联作用过小,连梁没有充分发挥第一道防线的作用,墙肢最终发生整体斜截面剪切破坏或正截面压弯破坏;或连梁对墙肢耦联作用过大,导致连梁过强,形成强连梁、弱墙肢的不利破坏模式,墙肢破坏而连梁未破坏,没有充分发挥联肢墙体系的多道抗震防线的抗侧力性能。因此,本课题组在对FRC对角斜筋小跨高比连梁抗震性能研究的基础上,对FRC连梁联肢剪力墙进行了较为系统的研究,提出了在强震作用下保证FRC连梁联肢剪力墙达到其最佳屈服机制的抗震性能控制方法及设计方法,该方法亦可用于普通配筋混凝土连梁联肢剪力墙结构中。

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