多連梁剪力墻抗震性能研究

范重+劉暢+吳徽

摘要：針對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)連梁剪壓比不足的問題，提出多連梁的設(shè)計(jì)理念，通過設(shè)置多個(gè)連梁代替?zhèn)鹘y(tǒng)單連梁的方式，可以有效增大連梁的抗剪面積與跨高比，明顯改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。確定多連梁截面尺寸的基本原則是結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與單連梁保持不變。對剪力墻結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下進(jìn)行了詳細(xì)分析，全面比較了多連梁與單連梁對結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、層間位移角、側(cè)向剛度和構(gòu)件內(nèi)力的影響以及對改善連梁剪壓比的作用。對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了在罕遇地震作用下的彈塑性時(shí)程分析，研究了多連梁剪力墻結(jié)構(gòu)對最大層間位移角、塑性鉸分布、抗剪承載能力及結(jié)構(gòu)非線性耗能能力的改善效果；采用非線性有限元法對連梁在往復(fù)地震作用下的抗震性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明：由于多連梁跨高比大，其破壞形態(tài)從剪切破壞轉(zhuǎn)化為彎曲破壞，構(gòu)件的延性顯著增大。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；剪力墻；連梁；剛度；抗剪承載力；延性；耗能能力

中圖分類號：TU398.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引 言

剪力墻是在高層與超高層建筑設(shè)計(jì)中采用的最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式，剪力墻作為結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的同時(shí)，還是最主要的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。

為了避免剪力墻墻肢過長形成低矮墻以及小剪跨比造成的墻體延性降低，當(dāng)墻體長度大于8 m時(shí)，可以通過建筑門洞或設(shè)置結(jié)構(gòu)洞口的方式，形成聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻結(jié)構(gòu)通過連梁將各墻肢連接在一起，使得各墻肢協(xié)調(diào)變形，形成整體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，從而可以抵抗地震作用與風(fēng)荷載的水平剪力與傾覆力矩。因此，連梁對于保證剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能至關(guān)重要。

迄今為止，各國學(xué)者對剪力墻結(jié)構(gòu)特別是連梁的抗震性能進(jìn)行了大量研究工作。Paulay等[1]針對小跨高比連梁抗震設(shè)計(jì)中存在的問題，提出了交叉布置對角斜筋的方式。Tegos等[2]提出了菱形配筋方案，試驗(yàn)結(jié)果表明，菱形配筋能夠有效防止連梁發(fā)生突發(fā)性劈裂破壞。龔炳年等[3]通過36根連梁試驗(yàn)，得出了對于小跨高比連梁即使在較低名義剪壓比時(shí)位移延性仍然較小的結(jié)論。范重等[4-5]在對各國剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)展歷程進(jìn)行全面回顧的基礎(chǔ)上，對超高層建筑剪力墻設(shè)計(jì)中需要注意的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了討論，并采用數(shù)值方法對不同配筋形式小跨高比連梁的受力性能進(jìn)行了分析。王崇昌等[6]通過2個(gè)帶有水平通縫的連梁試驗(yàn)，提出當(dāng)跨高比小于1.5時(shí)，通過在連梁中設(shè)置水平通縫的方法可以防止連梁發(fā)生剪切破壞，提高連梁延性。李奎明等[7]提出了高性能混凝土雙連梁短肢剪力墻的新形式，對構(gòu)件初始剛度、承載力和延性的試驗(yàn)結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。郭猛等[8]運(yùn)用程序SATWE和ETABS對雙連梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬，結(jié)果表明雙連梁在降低連梁剛度的同時(shí)，對連梁的耗能能力影響不大。

跨高比是影響連梁抗震性能的主要因素，當(dāng)連梁的跨高比很小時(shí)，連梁承受的剪力很大，梁端彎矩相對很小，連梁的變形能力與耗能均較小，構(gòu)件發(fā)生剪切破壞，無法實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)剪弱彎”的塑性變形機(jī)制。隨著跨高比增加，連梁的抗震延性逐漸改善。此外，連梁的抗剪承載力對其抗震性能的影響非常突出?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 3—2010）[9]中規(guī)定連梁抗剪截面驗(yàn)算時(shí)以跨高比2.5為界限，當(dāng)跨高比小于2.5時(shí)，連梁抗剪承載力需要相應(yīng)降低。在實(shí)際工程中，由于連梁與墻肢相比截面尺寸相差懸殊，而且連梁部位的變形非常集中，連梁中的彎矩和剪力均很大，連梁抗剪截面不足，無法滿足規(guī)范要求的情況比較突出。采取降低連梁高度和對連梁剛度進(jìn)行折減等措施雖然可以減小連梁的內(nèi)力，但同時(shí)會降低結(jié)構(gòu)的整體側(cè)向剛度。

為了在保證結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的前提下改善剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能，本文提出一種適用于結(jié)構(gòu)洞口的多連梁剪力墻，包括雙連梁與三連梁等形式。通過在同一樓層沿高度設(shè)置多個(gè)連梁的方式，減小單個(gè)連梁的截面高度，增加其跨高比與抗剪面積。給出多連梁截面尺寸的計(jì)算方法，使得多連梁與傳統(tǒng)單連梁結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度保持不變。通過典型結(jié)構(gòu)算例，對剪力墻在多遇地震作用下的抗震性能進(jìn)行系統(tǒng)分析，比較多連梁與單連梁對結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、層間位移角、側(cè)向剛度和構(gòu)件內(nèi)力的影響以及對改善連梁剪壓比的作用。采用非線性有限元法對連梁在往復(fù)地震作用下的抗震性能進(jìn)行分析，研究跨高比對連梁破壞形態(tài)與延性的影響，得到連梁的滯回曲線和骨架曲線。對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了在罕遇地震作用下的彈塑性時(shí)程分析，研究了多連梁剪力墻結(jié)構(gòu)對最大層間位移角、塑性鉸分布、抗剪承載力以及結(jié)構(gòu)非線性耗能能力的改善效果。

1 多連梁剪力墻結(jié)構(gòu)

1.1 結(jié)構(gòu)形式

為了保證剪力墻的延性，需要避免結(jié)構(gòu)中的墻肢過長形成低矮剪力墻，通常采用在剪力墻設(shè)置結(jié)構(gòu)洞口的方式。由于超高層建筑需要具有足夠的側(cè)向剛度，因此墻體開洞后，連梁的截面高度不能太小。為了避免小高寬比連梁抗震性能降低的問題，本文提出一種適用于長墻肢結(jié)構(gòu)洞口的新型連梁形式，即在每個(gè)結(jié)構(gòu)樓層沿高度均勻布置多個(gè)連梁取代傳統(tǒng)的單連梁。單連梁、雙連梁和三連梁的形式如圖1所示，其中，h1，h2，h3均為截面高度。

當(dāng)多連梁的抗彎剛度之和與單連梁的抗彎剛度相等時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度可以基本保持不變，對整體結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性影響不大。進(jìn)行上述剛度等效后，多連梁中各連梁的截面高度小于單連梁，但其面積之和顯著大于單連梁，使得連梁的抗剪能力大幅提高。隨著連梁截面高度減小，連梁的跨高比隨之增大，將顯著改善連梁的延性與耗能能力，有利于實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)墻肢、弱連梁”的抗震設(shè)計(jì)理念。

1.2 連梁剛度的確定方法

在進(jìn)行多連梁剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，采用多連梁與單連梁抗彎剛度等效的方法，應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算

1為單連梁的截面慣性矩；Ii為多連梁的截面慣性矩，i為多連梁的根數(shù)，i=2，3，…。

由于連梁的跨高比通常較小，需要考慮剪切變形的影響。為了簡單起見，假定在水平荷載作用下連梁兩端的轉(zhuǎn)角相等。此時(shí)，連梁端部彎矩M與轉(zhuǎn)角θ的關(guān)系可由下式確定endprint

式中：EI為連梁抗彎剛度；G為連梁剪切模量；A為連梁截面面積；h為連梁高度；ln為連梁的跨度；β為剪切變形系數(shù)；k為剪力不均勻系數(shù)，對于矩形截面連梁，k=1.2。

由連梁端部的彎矩可得到連梁的剪力V為

當(dāng)連梁總剛度一定時(shí)，在水平荷載作用下墻肢的轉(zhuǎn)角沿高度基本保持不變，假定此時(shí)多連梁的梁端彎矩與單連梁的梁端彎矩相等，由式（1）可得

由于連梁寬度保持不變，多連梁時(shí)各連梁截面高度與單連梁高度的關(guān)系如下

（6）2 多連梁剪力墻結(jié)構(gòu)的彈性分析

2.1 計(jì)算模型

為了深入研究多連梁的結(jié)構(gòu)性能，避免其他因素的影響，本文中選取具有代表性的15層剪力墻作為研究對象，如圖2所示。模型中剪力墻墻肢長度為8 m，兩端帶有2.8 m長的翼墻，樓層高度均為4.2 m。在墻肢中部設(shè)有洞口，連梁高度為800 mm。根據(jù)上述確定多連梁高度的方法，得到單連梁、雙連梁、三連梁的截面尺寸及其相應(yīng)的跨高比，結(jié)果如表1所示。

在計(jì)算結(jié)構(gòu)自重時(shí)，假定樓板厚度為120 mm。為了模擬結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值，在各層的墻肢上施加線荷載，其中恒載為80 kN·m-1，活載為65 kN·m-1，墻肢底部在重力荷載作用下的軸壓比約

為0.40。抗震設(shè)防烈度為8度，Ⅲ類場地?；炷翉?qiáng)度等級為C40，鋼筋均為HRB400。

采用PMSAP軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈性抗震計(jì)算，僅考慮結(jié)構(gòu)平面內(nèi)的受力狀態(tài)。采用振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行彈性分析，連梁的剛度折減系數(shù)取0.7。

多連梁模型除連梁截面高度外，均與單連梁模型一致。

2.2 彈性分析的計(jì)算結(jié)果

為了考察多連梁剪力墻的性能，分別對單連梁、雙連梁和三連梁剪力墻進(jìn)行了計(jì)算分析。多連梁與單連梁剪力墻結(jié)構(gòu)的自振周期以及在地震作用下的側(cè)向位移如表2所示。從表2可以看出，單連梁結(jié)構(gòu)的第1自振周期為1.542 s，相應(yīng)的振型質(zhì)量參與系數(shù)為68.4%，最大層間位移角為1/1 075。雙連梁與三連梁結(jié)構(gòu)的第1自振周期都較單連梁小，兩者與單連梁的差異分別為2.32%與2.87%。雙連梁與三連梁結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移均比單連梁小，兩者與單連梁的差異分別為1.92%與2.71%。雙連梁與三連梁結(jié)構(gòu)的最大層間位移角均比單連梁小，兩者與單連梁的差異分別為1.40%與3.53%。結(jié)果表明，多連梁模型與單連梁模型在結(jié)構(gòu)性能方面基本保持一致。

為了考察多連梁對剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的影響，采用樓層剪力V除以層間位移Δu的算法得到樓層的側(cè)向剛度，結(jié)果如表3所示。從表3可以看出，除底層數(shù)層和頂層外，雙連梁結(jié)構(gòu)樓層的側(cè)向剛度與單連梁差異在5%以內(nèi)，三連梁與單連梁差異在9%以內(nèi)。底部樓層位移絕對值較小，因此其的相對誤差較大。

多連梁與單連梁在地震作用下的梁端彎矩和剪力如表4所示。為了避免內(nèi)力調(diào)整等因素的影響，表4中僅考慮地震單工況時(shí)連梁的內(nèi)力。從表4可以看出，除頂層與底層的差異較大外，雙連梁與單連梁的梁端彎矩和剪力差異較小，平均差異不大于4%，三連梁與單連梁的梁端彎矩和剪力的平均差異為7%～9%。上述結(jié)果表明，根據(jù)連梁抗彎剛度等效確定多連梁的高度，對連梁內(nèi)力的影響較小。

根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 3—2010）[9]的規(guī)定，在地震工況時(shí)，連梁的抗剪承載力（剪壓比）與其跨高比有關(guān)，當(dāng)跨高比大于2.5時(shí)，剪壓比限值為0.20；當(dāng)跨高比不大于2.5時(shí)，剪壓比限值為0.15。由此可見，跨高比較大的連梁，其截面抗剪承載力較高。多連梁與單連梁剪力墻在地震作用下的剪壓比如表5所示。從表5可以看出，對于單連梁結(jié)構(gòu)，各層連梁的平均剪壓比與剪壓比限值之比為0.9，其中結(jié)構(gòu)下部2～7層連梁的剪力已經(jīng)超過承載力限值。對于雙連梁模型，各層連梁的平均剪壓比與剪壓比限值之比為0.41，連梁剪力均無超限情況。對于三連梁模型，各層連梁的平均剪壓比與剪壓比限值之比進(jìn)一步減小為0.36，無連梁剪力超過限值情況發(fā)生。由此可見，在進(jìn)行超高層建筑抗震設(shè)計(jì)時(shí)，多連梁方式對于控制截面剪壓比和提高抗震性能作用非常顯著。

3 連梁跨高比對抗震性能的影響

在對連梁進(jìn)行彈塑性有限元分析時(shí)采用MARC軟件，計(jì)算模型中混凝土采用三維實(shí)體單元，鋼筋采用線單元，按照連梁的實(shí)際配筋形式進(jìn)行建模，單元幾何屬性按照實(shí)際鋼筋面積賦值。鋼筋與混凝土采用MARC軟件中的Insert功能進(jìn)行耦合，不考慮鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)滑移。有限元模擬的邊界條件與連梁試驗(yàn)[10]類似，采用連梁反彎點(diǎn)加載。將連梁左端設(shè)定為固定邊界條件，采用耦合功能將連梁右端的所有節(jié)點(diǎn)自由度凝聚到一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，保證該面不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)于在連梁的右端設(shè)置滑動(dòng)支座，利用變形量進(jìn)行加載。

為了驗(yàn)證彈塑性計(jì)算參數(shù)的準(zhǔn)確性，與連梁的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比。根據(jù)文獻(xiàn)[11]中連梁的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對其中試件SB-2和CB-2進(jìn)行有限元模擬分析，與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。

根據(jù)上述多連梁在多遇地震作用下的彈性計(jì)算，可以得到單根連梁的彎矩與剪力，按照現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的方法，分別確定連梁的縱筋與箍筋，如表6與圖3所示。

連梁在往復(fù)荷載作用下的滯回曲線如圖4所示，其中，Δ為位移。從圖4可以看出：單連梁的滯回曲線存在一定程度的捏攏現(xiàn)象，承載力下降較快；多連梁的滯回曲線相對飽滿，耗能能力增加，說明多連梁的抗震性能優(yōu)于單連梁。

多連梁與單連梁骨架曲線的對比如圖5所示。

從圖5可以看出，多連梁與單連梁在往復(fù)荷載作用下的骨架曲線基本重合，說明各連梁的初始剛度比較接近，承載能力基本相同。對于單連梁模型，在連梁達(dá)到最大承載力后，變形的發(fā)展能力較低，連梁承載能力下降很快。與此相對應(yīng)，多連梁模型的骨

圖5 多連梁與單連梁的骨架曲線對比

Fig.5 Comparisons of Skeleton Curves Betweenendprint

Multi-coupling Beams and Single Beam架曲線均具有明顯的水平段，連梁在達(dá)到最大承載能力后能夠維持較好的變形能力，說明多連梁的延性得到明顯提高。

不同連梁模型的抗彎承載力、變形和延性系數(shù)如表7所示。從表7可以看出，3種連梁模型的開裂荷載、屈服荷載、最大荷載及其相應(yīng)的變形均比較接近，但雙連梁的延性系數(shù)比單連梁提高33.5%，三連梁的延性系數(shù)比單連梁提高59.8%。單連梁相應(yīng)的最大層間位移角為1/68，雙連梁與三連梁的最大層間位移角分別為1/50和1/45，可見多連梁對于改善構(gòu)件變形能力作用顯著。4 多連梁剪力墻結(jié)構(gòu)的彈塑性分析

4.1 材料本構(gòu)關(guān)系與計(jì)算模型

為了研究多剪力墻結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的抗震性能，采用PERFORM-3D軟件進(jìn)行對如圖2所示的剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性分析。

將結(jié)構(gòu)墻體中的混凝土分為約束區(qū)和非約束區(qū)，在剪力墻暗柱范圍均采用約束區(qū)混凝土的本構(gòu)關(guān)系，在其他部位采用非約束區(qū)混凝土的本構(gòu)關(guān)系。約束區(qū)混凝土本構(gòu)關(guān)系采用Mander等[12]的模型，非約束區(qū)混凝土本構(gòu)關(guān)系采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2010）[13]中混凝土材料的受壓曲線，忽略混凝土的受拉強(qiáng)度，假定拉力全部由鋼筋承擔(dān)。非約束區(qū)與約束區(qū)C40混凝土的本構(gòu)關(guān)系曲線如圖6所示，其中，f為應(yīng)力，ε為應(yīng)變。

混凝土的恢復(fù)力模型如圖7所示。采用纖維骨架模型，卸載剛度等于初始剛度。剪力墻中鋼筋均為HRB400，采用三折線模型，鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖8所示，其中，fy，fu分別為鋼材的屈服強(qiáng)度和最大強(qiáng)度，εy，εy1，εu分別為鋼材的屈服應(yīng)變、最大強(qiáng)度相應(yīng)的應(yīng)變和極限應(yīng)變。

中的剪力墻單元（纖維模型）模擬剪力墻的壓彎受力性能，其非線性性能以及耗能能力由剪力墻的鋼筋和混凝土的材料非線性性能和滯回性能決定。假定剪力墻平面內(nèi)的剪切變形為非線性[14]，并設(shè)置剪切變形監(jiān)測單元，以檢驗(yàn)剪力墻的剪壓比。剪力墻平面外的彎曲、剪切均為彈性。剪力墻配筋采用多遇地震作用下彈性分析的計(jì)算結(jié)果，邊緣構(gòu)件的配筋率為0.8%，墻體分布鋼筋的配筋率為0.5%。

從上述連梁的滯回性能分析得到連梁的骨架曲線，從而可以定義PERFORM-3D計(jì)算模型中力-位移關(guān)系曲線[15]的廣義力和廣義位移。連梁采用梁單元進(jìn)行模擬，在連梁兩端設(shè)置集中塑性鉸，并且在連梁中部設(shè)置剪切鉸，用于判斷連梁的剪力是否超過限值。在結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析時(shí)考慮荷載-位移效應(yīng)的影響。

為保證彈塑性模型的正確性，對彈塑性模型PERFORM-3D與彈性模型PMSAP的動(dòng)力特性進(jìn)行了對比，如表8所示。從表8可以看出，各連梁模型的結(jié)構(gòu)自振周期吻合很好，結(jié)構(gòu)總質(zhì)量保持一致，彈塑性模型能夠準(zhǔn)確反映結(jié)構(gòu)的彈性動(dòng)力特性。

在進(jìn)行彈塑性分析時(shí)，選用2條天然波與1條人工波（圖9），各計(jì)算模型在彈性分析時(shí)的底部剪力如表9所示。從表9可以看出，天然波與人工波計(jì)算得到的底部剪力均與反應(yīng)譜法比較接近。

4.2 彈塑性分析結(jié)果

4.2.1 最大層間位移角

各連梁模型在罕遇地震作用下的最大層間位移角如圖10所示。從圖10可以看出，單連梁結(jié)構(gòu)的

最大層間位移角為1/86，2條天然波的結(jié)構(gòu)層間位移角均超過了1/100的抗震性能目標(biāo)，過大的層間位移角引起了結(jié)構(gòu)破壞。人工波時(shí)相當(dāng)多樓層的最大層間位移角也接近了1/100。由于單連梁的變形超過其極限變形能力，計(jì)算至10 s左右時(shí)終止，3條地震波均沒有達(dá)到其時(shí)程波的長度。

在3條地震波的作用下，雙連梁結(jié)構(gòu)的最大層間位移角為1/134，三連梁結(jié)構(gòu)的最大層間位移角為1/141，均可滿足最大層間位移角不大于1/100的限值，明顯小于單連梁時(shí)的情況，說明多連梁對于避免結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重破壞和減小結(jié)構(gòu)的最大層間位移角起到顯著作用。

4.2.2 連梁的抗剪承載力

在各計(jì)算模型中，與最大層間位移角相對應(yīng)，連梁的最大剪力與抗剪承載力的比值如圖11所示。從圖11可以看出，在單連梁模型中，所有連梁的剪力都超過了連梁的極限抗剪承載力。對于雙連梁模型，頂部和底部部分樓層的連梁尚未達(dá)到連梁的極限抗剪承載力。對于三連梁模型，在底部和頂部有更多的連梁剪力較小，尚有較大的強(qiáng)度儲備。

4.2.3 梁端塑性鉸與耗能性能

在罕遇地震作用下，各連梁模型在達(dá)到地震加速度峰值以前，連梁均已出現(xiàn)塑性鉸而進(jìn)入塑性。塑性鉸首先出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)中下部4～6層范圍內(nèi)的連梁，隨著時(shí)間推移，塑性鉸屈服逐漸向結(jié)構(gòu)上部發(fā)展，最后所有樓層連梁均進(jìn)入屈服。

單連梁模型部分連梁的端部轉(zhuǎn)角存在大于1/50限值的情況，未能達(dá)到結(jié)構(gòu)的抗震性能目標(biāo)。雙連梁模型的梁端轉(zhuǎn)角需求和轉(zhuǎn)動(dòng)能力之比較小，且分布比較均勻。三連梁模型所有連梁的梁端轉(zhuǎn)角需求和轉(zhuǎn)動(dòng)能力之比進(jìn)一步減小，塑性鉸分布也更加均勻。這說明多連梁結(jié)構(gòu)比單連梁結(jié)構(gòu)的抗震性能明顯改善。各連梁模型的塑性鉸分布及轉(zhuǎn)角與限值的比值如圖12所示。

4.2.4 連梁的耗能能力

各連梁模型在8 s左右連梁開始屈服，結(jié)構(gòu)的塑性耗能能力開始增加，此時(shí)耗散能量占總能量的15%。在15 s左右所有連梁均屈服，結(jié)構(gòu)的塑性耗能進(jìn)一步增加，此時(shí)結(jié)構(gòu)的塑性耗能占總能量的30%，隨后結(jié)構(gòu)的塑性耗能穩(wěn)定在40%左右，由于普通連梁模型的連梁轉(zhuǎn)動(dòng)能力較低，延性較差，計(jì)算到13 s時(shí)終止，結(jié)構(gòu)的塑性耗能并沒用充分發(fā)展，結(jié)構(gòu)的耗能能力很差，這也與前面的層間位移以及連梁的抗剪需求能力比以及連梁塑性鉸的需求能力比相對應(yīng)。雙連梁和三連梁的耗能能力比較接近，最終穩(wěn)定在35%左右。

結(jié)構(gòu)中的非線性耗能基本上全部為連梁耗散的地震能力，墻肢的非線性耗能占總能量的比例不超過5%?；究梢哉J(rèn)為剪力墻墻肢破壞程度較小，連梁充分發(fā)揮了抗震設(shè)防的第1道防線作用，通過連梁梁端塑性鉸的能量耗散，保護(hù)了墻肢在地震作用下免遭嚴(yán)重破壞。5 結(jié) 語endprint

（1）在剪力墻結(jié)構(gòu)中，連梁抗剪截面不足和構(gòu)件變形能力較差的問題突出，是導(dǎo)致連梁超筋的關(guān)鍵。

（2）在同一樓層采用多個(gè)連梁代替單連梁，可以有效增大連梁的抗剪面積，極大地提高了連梁的抗剪能力。

（3）多連梁剪力墻結(jié)構(gòu)中，單根連梁的跨高比增大，構(gòu)件變形能力增強(qiáng)，可以明顯改善構(gòu)件的延性。

（4）本文提出了確定多連梁截面尺寸的抗彎剛度等效方法，剪力墻結(jié)構(gòu)在彈性階段的動(dòng)力特性、層間位移角、側(cè)向剛度等性能基本保持不變。

（5）剪力墻結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的彈塑性時(shí)程分析結(jié)果表明，多連梁剪力墻結(jié)構(gòu)對最大層間位移角、塑性鉸分布、抗剪承載力以及結(jié)構(gòu)非線性耗能能力等方面的改善均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的單連梁剪力墻結(jié)構(gòu)。

（6）多連梁的抗震性能顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的單連梁，三連梁的抗震性能優(yōu)于雙連梁。

（7）多連梁作為解決剪力墻結(jié)構(gòu)超筋問題的有效手段，具有良好的應(yīng)用前景。

致謝：在本文的完成過程中，得到了清華大學(xué)錢稼茹教授與趙作周教授的指導(dǎo)與幫助，在此謹(jǐn)致以衷心的感謝！

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