可恢复功能联肢剪力墙抗震性能和设计方法研究

In this study a new type of earthquake resilient coupled RC shear wall with multiple seismic defense lines will be developed to recover the fuction of highrise building structures after the earthuqake. Both of the coupling beam and the foot part are new replaceable comonents. During strong earthquakes, the coupling beams and foot parts will dissipate seismic energy while the other parts of the shear wall will keep intact. After earthquakes, the coupling beams and foot parts can be replaced quickly. The tests on the mechanical property of the energy-dissipation component in the replaceable coupling beam and replaceable foot part will be carried out to learn the working mechanisim of energy dissipation. The numeical model and hysteretical model will be established accordingly. The tests on the seismic performance of the coupled RC shear wall intalled with the above replaceable couping beams and the replaceable foot parts will be conducted to learn the seismic working mechanism. The rational constructional details and design parameters will be proposed, and the numerical model and the design method will be developed for the new shear wall accordingly. The seismic responses of the earthquake-resilient highrise building structure installed with the new shear walls will be analyzed by numerical simulation. The evolution law of seismic damage of the will be obtained. The method how to set the new shear wall will be proposed. The seismic performance levels and performace objetives will be set up.The performance-based seismic design method will be developed accordingly, by which the technical support will be provided for the application of the shear wall in engineering practice.

为使高层建筑结构在震后快速恢复功能，有效减少经济损失，本项目研发一种新型的具有多道抗震防线的可恢复功能钢筋混凝土联肢剪力墙，其连梁和墙脚均采用新型可更换消能部件。在强震发生时，连梁和墙脚消耗地震能量，剪力墙其它部位保持完好，震后连梁和墙脚可快速更换。进行可更换连梁中的消能器及可更换墙脚部件的力学性能试验，揭示其消能减震工作机理，建立其数值计算模型和恢复力模型。进行安装有可更换连梁及可更换墙脚部件的钢筋混凝土联肢剪力墙的抗震性能试验，揭示其抗震工作机理，提出新型剪力墙合理的构造形式和设计参数，建立其数值计算模型和设计方法。对设有该新型剪力墙的可恢复功能高层结构在强震下的反应进行数值分析，揭示结构的地震损伤演化规律，提出优化设置新型剪力墙的方法。建立设有新型剪力墙的可恢复功能高层结构的抗震性能等级和抗震性能目标，形成基于性能的抗震设计方法，为新型剪力墙的工程应用提供技术支撑。

在高层结构中，钢筋混凝土联肢剪力墙中的连梁和墙脚在地震作用下常遭到严重破坏且修复困难。为使高层建筑结构在震后快速恢复功能，有效减少经济损失，本项目研发了一种新型的具有多道抗震防线的可恢复功能钢筋混凝土联肢剪力墙，其连梁和墙脚均采用新型可更换消能部件。在强震发生时，连梁和墙脚消耗地震能量，剪力墙其它部位保持完好，震后连梁和墙脚可快速更换。研发了新型可更换墙脚部件，完成了可更换墙脚部件的力学性能试验，揭示了其消能减震工作机理。完成了带可更换墙脚部件的钢筋混凝土剪力墙的抗震性能试验，研究了构件的地震损伤破坏过程和破坏特征，对比分析了不同的设计参数对构件抗震性能和可恢复功能的影响规律，揭示了新型剪力墙的抗震工作机理。建立了带可更换墙脚部件的剪力墙结构的非线性动力计算模型，进行了不同水准地震作用下的地震反应分析和破坏机理研究。研发了一种兼具抗风、抗震功能的可更换连梁阻尼器，完成了可更换连梁阻尼器的力学性能试验，揭示了其消能减震工作机理。建立了带可更换连梁的框架-核心筒结构的非线性动力计算模型，进行了风振和不同水准地震作用下的结构反应分析和破坏机理研究。完成了带可更换连梁和可更换墙脚部件的新型联肢剪力墙抗震性能试验，研究了构件的地震损伤过程和破坏特征，对比分析了不同的设计参数对构件抗震性能和可恢复功能的影响规律，揭示了新型联肢剪力墙的抗震工作机理。建立了新型联肢剪力墙的非线性数值计算模型，进行系统的参数分析，提出了新型联肢剪力墙的构造措施、工程实用的计算分析和设计方法，为其工程应用提供技术支撑。