双肢摇摆墙结构抗震性能研究

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本文利用有限元分析软件SAP2000分别建立框架结构、单肢摇摆墙结构、双肢摇摆墙结构以及双肢剪力墙结构模型,并对所建立的结构模型进行了静力非线性Pushover分析。简化计算分析了在规定简化条件下的双肢摇摆墙结构体系的受力特性,并使用通用有限元分析软件ABAQUS单独分析了连梁对双肢摇摆墙结构的影响作用及结构的破坏机制。分析结果表明:(1)连梁作为耗能构件参与到双肢摇摆墙结构体系当中,对双肢摇摆墙结构提供一定的侧向刚度,并在大震作用下梁端屈服形成塑性铰以后保持一定的侧向承载能力,使得结构除主体框架的损伤耗能以外还附加有一定的耗能能力。(2)双肢摇摆墙结构连梁的剪力沿纵向具有如下的特征:连梁最小剪力出现在结构的顶部,向下呈非线性增大趋势到底部达到最大;墙肢轴力在顶部最小,呈非线性增大趋势到墙肢底部达到最大;墙肢弯矩在墙肢中部某个高度上出现反弯点,其值为零,向上、向下反向弯矩逐渐增大后在墙顶和墙底收敛于零。(3)结构的预期损伤机制为:在小震作用下,结构具有一定的抗侧承载能力,即相当于普通双肢剪力墙的作用;在中等地震作用下,连梁进入弹塑性阶段并消耗大量的地震输入能量;大震作用下连梁端部屈服并产生塑性铰,结构整体成为摇摆结构体系并形成优良的整体破坏机制,在此过程中摇摆墙肢始终处于弹性状态并保持足够的强度与刚度。
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