內(nèi)置鋼板鋼筋混凝土剪力墻抗震性能研究.pdf

1、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)是在鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型結(jié)構(gòu)，它充分利用了兩種結(jié)構(gòu)各自優(yōu)點(diǎn)，具有承載力高、剛度大、抗震性能好等特點(diǎn)，在高層和超高層建筑中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，一些學(xué)者提出將鋼板運(yùn)用于鋼-混凝土組合抗側(cè)力構(gòu)件中，形成“組合鋼板混凝土剪力墻”。然而，無(wú)論在實(shí)際工程界還是理論研究領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外對(duì)于這種形式剪力墻的認(rèn)識(shí)十分有限。因此，系統(tǒng)地研究各材料、幾何參數(shù)以及構(gòu)造措施等對(duì)鋼板混凝土剪力墻的影響是準(zhǔn)確把握“組

2、合鋼板混凝土剪力墻”抗震性能的必由之路。本文基于試驗(yàn)研究與數(shù)值仿真模擬相結(jié)合的思路對(duì)于該組合剪力墻的抗震性能進(jìn)行了深入的探討，初步建立了這種新型組合構(gòu)件實(shí)際工程應(yīng)用的前景。
　　 本文以“組合鋼板混凝土剪力墻”為雛形設(shè)計(jì)了16個(gè)“內(nèi)置鋼板鋼筋混凝土剪力墻”試驗(yàn)構(gòu)件，進(jìn)行了低周反復(fù)加載試驗(yàn)研究。根據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象與試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的滯回曲線、骨架曲線、延性系數(shù)、等效粘滯阻尼系數(shù)等參數(shù)，從強(qiáng)度、變形和能量等三個(gè)方面判別和評(píng)定構(gòu)件的抗震性能；比

3、較不同參數(shù)如高寬比、墻體厚度、鋼板厚度等條件下SPRCW剪力墻的性能；研究細(xì)部構(gòu)造措施如拉結(jié)筋和鋼板上焊接栓釘?shù)葘?duì)于SPRCW剪力墻受力破壞特征以及抗震性能方面的影響；對(duì)比“內(nèi)置鋼板鋼筋混凝土剪力墻”與普通鋼筋混凝土剪力墻在破壞形態(tài)、承載能力、變形能力以及耗能能力方面的區(qū)別。另外，通過(guò)試驗(yàn)擬合方法，研究了構(gòu)件在地震作用下的恢復(fù)力特性，確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件恢復(fù)力的計(jì)算模型，為結(jié)構(gòu)非線性時(shí)程分析提供理論依據(jù)；還利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合了內(nèi)置鋼板鋼筋混凝土剪

4、力墻的抗剪承載力公式，為制定該類型構(gòu)件的相關(guān)規(guī)范提供依據(jù)。
　　 本文選用DIANA程序——在我國(guó)應(yīng)用較少但研究混凝土結(jié)構(gòu)能力較強(qiáng)的有限元分析軟件，選擇了合適的模型和本構(gòu)關(guān)系，對(duì)反復(fù)荷載作用下內(nèi)置鋼板鋼筋混凝土剪力墻受力性能進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。比較數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，DIANA程序能夠較好地模擬構(gòu)件峰值荷載點(diǎn)之前的滯回特性；就軸壓比、混凝土強(qiáng)度等參數(shù)對(duì)于墻體抗震性能的影響進(jìn)行了參數(shù)分析。還分析了數(shù)值仿真中存在的問(wèn)題，為DIAN