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不同轴压比框支短肢剪力墙斜柱式转换层结构的抗震试验研究
摘要：本文针对不同轴压比框支短肢剪力墙斜柱式转换层结构进行抗震试验研究。通过对试验样板的实验数据分析，研究了结构各部分的受力情况以及结构在地震作用下的动力响应特性。实验结果表明，通过增加斜柱的数量和提高斜柱钢材等级，可有效提高结构的抗震性能。
关键词：框支短肢剪力墙；斜柱式转换层；不同轴压比；抗震试验；动力响应特性
Abstract:Thispaperfocusesontheseismictestoftheframe-supportedshort-limbshearwallwithdiagonalcolumntransferlayerstructurewithdifferentaxiscompressionratios.Throughtheanalysisofexperimentaldataofthetestsamples,thestressofeachpartofthestructureanddynamicresponsecharacteristicsofthestructureundertheactionofearthquakeswerestudied.Theexperimentalresultsshowthattheseismicperformanceofthestructurecanbeeffectivelyimprovedbyincreasingthenumberofdiagonalcolumnsandraisingthesteelgradeofthediagonalcolumns.
Keywords:frame-supportedshort-limbshearwall;diagonalcolumntransferlayer;differentaxiscompressionratio;seismictest;dynamicresponsecharacteristics
1.前言
近年来，随着城市化进程的加速和人民对住房的要求不断提高，高层建筑的数量逐渐增多。同时，地震频繁发生也给高层建筑的抗震性能提出了更高的要求。因此，高层建筑的抗震设计成为了建筑领域中一项重要而关键的工作。在高层建筑抗震设计中，结构体系是至关重要的一环。框支短肢剪力墙结构及其改进结构在研究中也得到了广泛的应用和研究。该结构具有一定的刚度和耗能能力，能够有效地抑制地震力。斜柱式转换层是一种相对新的结构体系，能够有效地减小建筑层高和横向荷载对建筑的影响，因此在高层建筑中的应用逐渐增多。本文针对不同轴压比框支短肢剪力墙斜柱式转换层结构进行了抗震试验研究，旨在探究结构的抗震性能和动力响应特性。
2.实验设计
2.1实验样板介绍
本次实验样板结构为一栋15层的混合结构建筑，其中1-5层为商业裙房，6-15层为住宅。该建筑采用框支短肢剪力墙斜柱式转换层结构。层数、柱径、墙厚等具体参数如表1所示。在不同轴压比条件下，对该样板进行抗震试验研究。
表1实验样板参数
层数|柱径(mm)|墙厚(mm)
:-:|:-:|:-:
1-5|800|780
6-15|700|680
2.2实验设备
实验过程中主要需要使用到的设备有六自由度振动台、激励器、变形传感器、加速度传感器、应变计等。
2.3实验方案
实验方案主要包括预试验、主试验和加速触发实验。其中，预试验主要是为了确定试验条件、设备状态和有效载荷等参数。主试验主要是记录样板在不同轴压比条件下在地震作用下的动力响应数据。加速触发实验主要是测试样板的抗震极限状态。
3.实验结果分析
3.1结构受力情况
通过观察试验数据，发现不同轴压比条件下，结构的受力情况存在差异。在AX＜0.2条件下，结构主要采用框架结构的特征，框架结构的好处是在地震作用下能够提供相对较大的抗剪承载力。而在AX＞0.2条件下，结构的整体受力情况由强转弱，强区由剪力墙控制，弱区则由框架承担力作用。
3.2动力响应特性
试验结果显示，在不同轴压比条件下，结构具有较好的承受地震作用能力。仔细观察数据可以发现，提高斜柱数目和钢材等级对结构的抗震性能有明显的提升。同时，在地震作用下，结构的剪力墙起到了较好的耗能作用，可以有效减少结构的动力响应。
4.结论
通过本次实验，我们可以得出以下结论：
（1）在不同轴压比条件下，框支短肢剪力墙斜柱式转换层结构的受力情况存在差异。这是由于轴压比的变化导致了结构屈服机制的变化。
（2）提高斜柱数目和钢材等级能够有效提高结构的抗震性能。
（3）结构具有一定的强度储备，并且剪力墙起到了较好的耗能作用，能够有效减少结构的动力响应。
本次实验为框支短肢剪力墙斜柱式转换层结构的抗震性能提供了一定的参考和指导，对于类似结构的研究和应用有一定的参考意义。