连梁刚度对不等肢连肢梁抗震性能的影响.pdf

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1、文章编号：1009—9441(2013)06—0006—03连梁刚度对不等肢连肢梁抗震性能的影响口口杨飞(山西职业技术学院，山西太原030006)摘要：以某住宅楼钢筋混凝土不等肢剪力墙结构为例，运用有限元分析软件MIDASGEN7．95，以其框架梁和墙单元模拟不等肢剪力墙结构中的连梁和墙肢，建立了一种简明的有限元分析模型，并应用该模型对连梁刚度与不等肢剪力墙整体刚度的关系进行了分析，对其影响因素进行了探讨，提出了一些解决方案。关键词：连梁刚度；不等肢剪力墙；MIDAS中图分类号：TU398文献标识码：A引言太原市君怡小区B座位于太原市平阳路与晋阳街交叉路口，地上32层，

2、地下l层，采用剪力墙结构。传统的剪力墙结构由于刚度大，地震作用下吸收能量多，且变形性能较差，结构的耗能高，破坏严重。由于建筑功能的需要，常在剪力墙上开设门、窗以及结构洞，形成了连肢剪力墙。连肢剪力墙又有两种，一种为等肢，另一种为不等肢。在该工程中，不等肢剪力墙发挥着重要的作用，而连梁的强度、刚度以及变形性能对连肢剪力墙的抗震性能有很大的影响。本文运用MIDAS／GEN研究该工程中连梁刚度对不等肢连肢梁抗震性能的影响。MIDAS／GEN是指Generalstructuredesignsystemforwindowsenvironment，即以Windows为开发平台的通用

3、结构分析与优化设计系统。在结构设计方面，MIDAS／GEN全面强化了实际工作中结构分析所需要的分析功能。通过已有的人索单元、钩单元、间隙单元等非线性单元，结合施工阶段、时间依存性、几何非线性等最新结构分析理论，从而计算出更加准确和切合实际的分析结果。1有限元分析模型的建立本文所采用的分析模型是一个4层剪力墙结构，层高均为3600mm，总高度14．4m，梁和剪力墙平面见图l和图2，图中LL2截面尺寸为200mm×500mm，LLl的截面宽度为200mm，截面高度在400～1600mm之间变化。不考虑楼板的影响，墙厚均为200mm，混凝土强度等级为C30，场地抗震设防烈度为

4、7度，Ⅱ类场地，设计地震分组为第1组，抗震等级设为二级。啊图1等肢剪力墙平面图用图2不等肢剪力墙平面图本文中剪力墙肢考虑翼缘的影响，翼缘统一取长为800mm，等肢墙肢取2000mm，不等肢墙肢中大墙肢长取2000mm，小墙肢参数见表1。以各模型l，向周期和位移的变化来研究连梁的刚度对不等肢剪力墙整体刚度的影响。表1不等肢墙肢参数mm墙肢类型SDl800SDl600SDl400SDl200SDl0()0墙肢长l800l600l4001200looO翼缘800墙厚2002计算结果分析2．1等肢墙肢·6·Research&ApplicationofBuadmgMaterial

5、s连梁截面宽取200mm，高度取一系列值，以模拟连梁刚度的变化。由表2、图3和图4可以看出，随着连梁刚度的增大，周期和位移呈明显下降的趋势，在连梁与墙肢刚度比为1附近时折线斜率明显减小，位移变化率只有初始的1．4％。由此可知，等肢墙当连梁与墙肢刚度比>l时，随着连梁刚度的增加，联肢剪力墙刚度的增加非常缓慢。表2等肢墙肢不同刚度比下的周期位移截面尺寸连梁／墙r(盖)r(y)D(X)D(Y)／mm(刚度)／s／nun／inin200×4000．0490．47870．21835．9831．677200×600O．1670．47970．17735．9971．101200×800

6、0．3920．48080．15956．0110．891200X10000．7670．48180．15096．0250．797200×l1001．0210．48230．14846．0310．768200×l2001．3270．48280．14656．0380．747200×l4002．1050．48370．14386．0510．718200×l6003．1430．4847O．142l6．0640．701图3等肢剪力墙不同刚度比下的位移图4等肢剪力墙不同刚度比下的周期2．2不等肢墙肢为了便于对比分析，不等肢墙肢中大墙肢取与等肢墙相同，连梁的刚度和小墙肢的刚度作为变量。限于篇

7、幅，这里仅给出SDl800的周期位移表(见表3)以及SDl800、SDl400和SDl200连梁与墙肢的刚度比与位移图(见图5至图7)。比较不同墙肢高度下各个模型的位移发现，随着墙肢截面的减小，位移增大，同一墙肢刚度位移折线随着连梁刚度的增大而趋于平缓。SDl800、SDl400和SDl200在连梁与小墙肢刚度比为1时，折线的变化率分别为初始变化率的2．34％、2．62％和4．87％，曲线变化与连梁与大墙肢的刚度比没有明显的联系，位移的变化与连梁与小墙的刚度比有关。表3不等肢墙肢SDl800不同刚度比下的周期位移截面尺寸连影连梁／大墙／大