框架阻尼填充墙结构有限元模拟及参数分析

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在我国,填充墙框架结构被广泛应用于各类建筑,但由于普通砌体填充墙的脆性性质,在地震作用下,不但其自身的破坏超出预计,同时对结构主体的承载力、刚度及地震作用下的破坏形式都具有较大的影响。广州大学周云教授课题组结合填充墙震害的具体形式和粘弹性阻尼器的耗能原理,提出了阻尼填充墙的相关概念,本研究从以下方面研究了阻尼填充墙的结构性能:1)以已进行的相关试验为原型,在有限元软件ABAQUS中分别建立了空框架、普通填充墙、阻尼填充墙框架的有限元模型,并进行了推覆分析。对试验和模拟分析的相关曲线进行了对比,验证了所建立模型的正确性;初步分析了阻尼填充墙对结构的荷载-位移曲线和应力分布等性能的影响,并对阻尼填充墙的工作机理进行了初步研究。2)在验证建模方法正确的基础上,分别建立了两层和三层构造的阻尼填充墙框架结构的数值模型,并进行了参数分析,分别研究了粘弹性材料弹性模量、粘弹性层厚度、填充墙平均抗压强度对两层和三层构造的阻尼填充墙框架在水平力作用下的工作性能的影响。3)针对4层单榀简单结构,分别建立了纯框架、填充墙框架、填充两层构造的的阻尼填充墙的框架和填充三层构造的阻尼填充墙的框架4种结构形式的数值模型,并进行了模态分析和多遇地震下的地震响应分析,对比各模型的分析结果,研究了填充墙和不同构造阻尼填充墙对多层框架结构自振周期、阵型模态以及多遇地震下结构顶层的位移时程曲线等性能的影响。
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