联肢双钢板内填混凝土剪力墙滞回性能研究

发布时间：2020-03-30 10:35

【摘要】：为了改善钢筋混凝土联肢剪力墙抗震性能与耗能能力的不足,将普通联肢剪力墙中的混凝土连梁改为钢连梁以提升连梁的延性,将钢筋混凝土墙体改为双钢板内填混凝土墙体以改善墙体的塑性变形能力。这样组成联肢双钢板内填混凝土剪力墙体系,具有耗能能力强,承载力多的优点,为了研究联肢双钢板内填混凝土组合剪力墙结构的抗震性能,本文应用ABAQUS有限元分析软件进行了相关的模拟研究,研究工作主要包括以下几个方面:(1)应用SAP2000设计了一幢12层联肢双钢板内填混凝土剪力墙框钢架结构,选取底部3层联肢双钢板内填混凝土剪力墙结构为有限元分析模型。(2)应用ABAQUS有限元软件分析对联肢双钢板内填混凝土联肢剪力墙的受力性能,选取双钢板内填混凝土短肢剪力墙滞回性能试验进行有限元建模方法的验证,对比发现两者的滞回曲线和骨架曲线等特征吻合较好,验证了有限元建模的合理性与准确性。(3)设计了11个不同轴压比的联肢双钢板内填混凝土剪力墙,并采用ABAQUS有限元分析软件进行单向水平荷载以及低周往复荷载模拟。分析结果表明:轴压比是影响结构承载能力的一个重要参数,随着轴压比的提升,试件的承载能力与抗震性能呈现出先增大后下降的趋势。较大的轴压比会导致试件提前破坏,建议控制轴压比在0.4-0.6之间。(4)设计了9个联肢双钢板内填混凝土剪力墙试件,分析了结构试件的连梁长度,钢板厚度和墙肢高宽比等参数对滞回性能的影响。研究结果表明:钢板厚度的增加可以显著降低墙肢底部面外变形;连梁长度和墙肢高宽比直接影响墙肢和连梁的刚度比,组合剪力墙的墙肢连梁刚度比对结构的破坏模式、承载能力和耗能能力有明显的影响。结合上文的模拟结果,计算了9个试件的墙肢连梁刚度比,通过分析,比较建议刚度比取值范围在4-5之间,此时结构的破坏模式比较理想,承载能力和耗能能力较大。
【图文】：

概况,文献,连梁,双肢剪力墙

苏州科技大学硕士学位论文第一章绪论上世纪 80 年代龚炳年和方鄂华[6]等为了研究洞口大小以及连梁的配筋形式等参数对联肢剪力墙破坏机制的影响，进行了三个 4 层普通钢筋混凝土连梁双肢剪力墙低周往复荷载试验研究。通过研究发现：双肢剪力墙的滞回性能受连梁刚度以及剪跨比影响较大，，当连梁刚度较大时会使结构仅在墙肢底部塑性变形过大，致使结构延性骤降，甚至使结构提前破坏，剪跨比较小的双肢剪力墙会发生脆性剪切破坏。

混凝土墙,内填,钢板

图 1-2 R.A.Link 的双层钢板内填混凝土墙图 1-3 Emori 双钢板内填混凝土墙2002 年日本学者 Emori 等[36-37]通过试验研究了外包钢板组合剪力墙的轴剪性能，并与纯钢板剪力墙和普通混凝土剪力墙进行了对比分析。研究结组合剪力墙具有明显优于钢板剪力墙和混凝土剪力墙的承载能力。随着钢减小，试件的承载力和延性逐渐变大。同时给出了用于计算混凝土外包钢向抗剪承载力的理论计算公式，并建议在实际工程中使用的钢板宽厚比为2002 年 Mckinley[38]和 Shanmugam[39]针对双层钢板组合墙体的力学性能、及其延性进行了大量的研究分析。分析表明：混凝土外包钢板组合剪力墙以及弹塑性阶段均具有很高的承载能力和延性性能。2004 年 Wright 和 Anwar Hossain 等[40]为了研究了混凝土外包双面压型钢墙的承载能力以及混凝土和外包压型钢板之间的相互作用，通过试验分析工阶段和实用阶段下的受力性能。分析发现，双面压型钢板内填混凝土组件在施工阶段和使用阶段均具有十分优秀的承载能力和耗能能力。但此种是应当特别注意外包压型钢板的屈曲以及压型钢板和混凝土之间的相互作构的承载能力抗震性能受两者影响很大，并提出了适用于双面压型钢板内
【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU398.2

【参考文献】