钢筋混凝土剪力墙抗震性能分析.pdf
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1、1012023年9 月规划设计与建筑江西建材钢筋混凝土剪力墙抗震性能分析李佳丽吕梁市建筑勘察设计院,山西吕梁033000摘要:文中提出了基于结构性能的钢筋混凝土剪力墙抗震性能分析方法。构建抗震性能指标,更为简便、精确地表征各部件的工作状态。建立剪力墙结构分析模型,对钢筋混凝土剪力墙抗震性能进行评估与分析。结果表明,方法1相较于本文方法的最大位移少了0.310mm,方法2 相较于本文方法的最大位移减少了0.50 2 mm,因此,基于结构性能的钢筋混凝土剪力墙抗震性能分析方法能够有效控制该建筑的抗震性能,可应用在工程施工中。关键词:钢筋混凝土;剪力墙;抗震;结构性能中图分类号:TU375文献标识码
2、:A文章编号:10 0 6-2 8 9 0(2 0 2 3)0 9-0 10 1-0 3Seismic PerformanceAnalysis of Reinforced Concrete Shear WallsLi JialiLyuliang Architectural Survey and Design Institute,Lyuliang,Shanxi 033000Abstract:In this paper,a seismic performance analysis method for reinforced concrete shear walls based on structu
3、ral performance isproposed.building seismic performance indicators based on structural performance makes it easier and more accurate to characterize theworking status of each component.establish a shear wall structure analysis model.evaluate and analyze the seismic performance of reinforcedconcrete
4、shear walls.Experimental results:Method 1 has a maximum displacement reduction of 0.310 mm compared to the method proposedin this paper,and Method 2 has a maximum displacement reduction of 0.502 mm compared to the method proposed in this paper.Therefore,the seismic performance analysis method of rei
5、nforced concrete shear walls based on structural performance can effectively control the seismicperformance of the building and can be applied in practical construction projects.Key words:Reinforced concrete;Shear walls;Earthquake resistance;Structural performance0引言钢筋混凝土剪力墙是高层建筑中常用的一种抗震构件。剪力墙因其刚度大,
6、承担了最大的水平荷载。在地震作用下,剪力墙又被称作“地震墙”,因为它是地震作用下的主要抗侧力构件。从以往地震灾害的经验来看,钢筋混凝土剪力墙结构刚度大、延性好、变形小等特性,整体损伤小,可恢复性高。而这一切的前提条件是,在地震全周期内,剪力墙能保持良好的工作性能。在既有建筑物因其使用性质及功能发生变化时,对其进行改建,而改建后的结构抗震能力又是影响改建安全性的重要因素。因此,在已建钢筋混凝土剪力墙结构中,进行抗震性能评价是十分必要的。钢筋混凝土剪力墙抗震性能分析方法的设计1.1构建抗震性能指标基于结构性能的抗震性能分析应该是一种能够精确掌握其性态的量化设计,而非单纯的定性设计,需要将性态评价由
7、结构层次延伸至构件层次。因而,用抗震性能指标来表征各部件的工作状态,不仅简便、精确,而且与其他参数相比,更具优越性 2 1。传统钢筋混凝土剪力墙的结构破坏性能划分标准如表1所示。作者简介:李佳丽(19 8 8-),女,山西临县人,本科,工程师,主要研究方向为结构工程。表1钢筋混凝土剪力墙结构破坏性能划分标准破坏类型划分标准剪跨比 0.9弯剪比0.9 且剪力墙边缘构件纵向1.5剪跨比 2.0钢筋配筋率1%弯剪破坏弯剪比0.9 且1%剪力墙边缘构件2.0剪跨比 2.5纵向钢筋配筋率4%弯剪比0.9 且剪力墙边缘构件纵向2.5剪跨比 3.5钢筋配筋率3%弯曲破坏弯剪比0.7 且3%剪力墙边缘构件2.
8、5剪跨比 3.5纵向钢筋配筋率4%但该方法需要大量的施工实测数据,鉴于墙体抗剪破坏为脆性破坏,延性低,各种性能状态之间的界限不明确,加之缺乏实际施工数据,故目前仅对墙体的剪切受力状态下进行性能分析 3。确保钢筋混凝土墙体在剪力作用下的结构安全。该钢筋混凝土剪力墙的承载力v需要满足以下表达公式,其计算公式如下。(1)bOAvf.xbxho(2)式中,8 表示剪跨比,f.代表混凝土的轴心抗拉强度,大震102:2023年9 月规划设计与建筑江西建材验算取标准值(N/mm),b w 代表剪力墙的水平分布的钢筋间距(m m),h w o 表示剪力墙的水平分布的钢筋的有效高度(mm),N表示剪力墙的轴力标
9、准数值(N),A s 表示剪力墙腹板面积(mm),A 代表剪力墙的结构全截面面积(mm),f 表示箍筋抗拉强度标准值(N/mm),f.代表混凝土的轴心抗压强度标准数值(N/mm),b 表示结构的截面宽度(mm),h o 表示结构的截面的有效高度(mm)。本文设计的钢筋混凝土剪力墙的抗震性能指标如表2 所示。表2钢筋混凝土剪力墙抗震性能指标混凝土应钢筋应性能水准构件损伤变限值变限值产生细微裂缝,受拉纵筋未完好0.0020.010屈服。混凝土保护层边缘未压碎,轻微损坏受拉纵筋屈服,残余裂缝宽0.0040.015度小于1mm。混凝土保护层未脱落,核心轻 中等破坏区混凝土完好,残余裂缝0.0050.0
10、3012 mm。未发生纵筋压屈或断裂,核中等破坏心区混凝土未压碎,残余裂0.0150.050缝大于2 mm。纵筋压屈或断裂,核心区混1.5倍约束混凝不严重破坏0.080凝土压碎。土的极限压应变1.2建立剪力墙结构分析模型在钢筋混凝土剪力墙的结构设计中,通常把剪力墙结构的极限状态划分为两种,一种是正常使用极限状态,另一种是极限承载力状态 4。所以,在进行结构抗震性能分析时,不应该仅仅停留在上述结构整体倒塌状态上,对关键构件失效和重要结构性能可控状态的分析也非常重要,这就需要从构件层面建立结构的分析模型 5。现有的有限元分析模型大多存在两个缺陷:一是没有考虑边框对墙体力学行为的影响;二是考虑了边框
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