一种新型装配式混凝土剪力墙等效平面桁架模型

樊禹江; 丁佳雄; 黄欢欢; 廖凯; 许锦宝

山东大学学报(工学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (03) : 94 -102.

樊禹江, 丁佳雄, 黄欢欢, 廖凯, 许锦宝

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摘要

针对一种具有一定地震响应自适应能力的新型装配式剪力墙的墙体，提出一种等效平面桁架模型非线性分析方法，有效解决传统的建模方法效率低下、提取的结构刚度和质量矩阵的阶数过大，影响后续结构振动控制系统调用的问题。对两种由不同水平连接装置连接而成的新型装配式剪力墙进行加载试验；通过刚度等效将矩形平面微元体简化为等效平面桁架单元，通过强调等效原则对混凝土应力-应变关系进行修正；结合装配式剪力墙等效平面桁架模型的特点，提出一种适用于该模型的破坏准则和一种裂缝处理方法。将新型装配式剪力墙等效平面桁架模型的模拟结果和试验结果进行误差分析，结果表明，所建等效平面桁架模型能够快速提取结构刚度、质量矩阵；单向推覆所得结果与试验特征荷载平均相对误差为4.0%,与ANSYS和ABAQUS传统有限元模拟结果特征荷载平均相对误差分别为2.3%和2.7%,但计算时间分别降低了60%和64%。所建立的新型装配式剪力墙结构等效平面桁架模型能够适用于后续结构振动控制中，且精度较高。