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本文通过抗震性能试验和非线性有限元分析对页岩陶粒混凝土剪力墙的抗震性能进行了研究与分析。论文的主要工作反应在以下几个方面:
(1)通过对6榀页岩陶粒混凝土剪力墙进行低周反复荷载试验,研究了不同高宽比和不同腹板配筋率对此类墙体承载力、刚度及其衰减、延性、变形性能、耗能能力、滞回特性以及破坏形态等抗震性能的影响。试验研究表明未设置边缘构件的页岩陶粒混凝土剪力墙,其破坏区域主要集中在距底梁项面大约h范围内;墙体高宽比的增加,使其承载力降低,但其延性先增大后减小;并且增加墙体的横向配筋率有利于提高墙体的延性,增加墙体的竖向配筋率有利于提高墙体的变形性能。
(2)考虑了墙体竖向配筋情况对墙体抗剪承载力的贡献,基于比拟桁架模型理论,提出了陶粒混凝土剪力墙斜截面抗剪承载力计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。
(3)通过对位移延性的理论计算,提出了屈服曲率和极限曲率延性的计算方法;运用理论计算方法,分析了各因素对墙体位移延性的影响,计算结果表明,墙体抗剪承载能力随着轴压比的提高而提高,但其位移延性比急剧的下降;在墙体两侧设置边缘构件,有利于提高墙体的位移延性,其延性比随配箍特征值的增大而提高。
(4)采用ANSYS有限元分析程序建立了页岩陶粒混凝土剪力墙非线性有限元分析模型。分析结果表明,采用分离式模型,计算所得的荷载一位移曲线与试验所得的骨架曲线基本一致,墙体的开裂部位以及裂缝的开展过程和形态与试验正向加载所得的结果吻合较好。