钢板单面外包混凝土剪力墙极限承载力及栓钉剪力需求

发布时间：2020-05-20 17:41

【摘要】：钢板外包混凝土组合剪力墙(C-SPW)由钢板双面或单面外包钢筋混凝土板及栓钉构成,是一种新型的抗侧力体系。混凝土板主要为钢板提供侧向约束,使钢板剪切屈服先于屈曲,栓钉除了起组合作用还要传递钢板与混凝土板间的剪力。本文采用ABAQUS软件对钢板单面外包混凝土组合剪力墙在侧向荷载下的性能进行了弹塑性分析,考虑了框架对混凝土板边缘的挤压及钢板与混凝土板之间的粘结力。通过9个算例研究了钢板单面外包混凝土C-SPW各组成部件内力随荷载作用的变化与发展规律,揭示了各部件的协同工作机理,分析了钢板单面外包混凝土组合剪力墙极限承载力影响因素。在分析栓钉剪力需求时,将算例扩展至29个,分析了墙板在单调侧向荷载作用下栓钉剪力的发展变化,栓钉直径、钢板厚度、混凝土板厚度和栓钉数量对最大栓钉剪力的影响。基于有限元计算结果的拟合,提出了钢板单面外包钢筋混凝土板组合剪力墙设计中栓钉剪力需求计算公式。研究结果表明:钢板单面外包混凝土C-SPW的侧向抗力主要由钢墙板提供,混凝土板的贡献较小;栓钉剪力源于钢板与混凝土板间的相对变形;对于钢板不发生屈曲的C-SPW,栓钉最大剪力出现时刻与钢墙板屈服时刻相一致;栓钉群外圈栓钉剪力明显大于内部栓钉,外圈栓钉几乎传递了混凝土板的全部剪力,但角部栓钉剪力较小;单个栓钉最大剪力需求与钢板厚度、混凝土板厚度、栓钉数量、栓钉直径、墙体高宽比相关。
【图文】：

的延性及耗能能力[10]。但是钢支撑剪力墙的抗侧能力有限，随着时筑物的高度越来越高，拥有更强抗侧能力的钢板剪力墙在上世纪来，其具有较好的塑性性能和稳定的滞回性能，但耗钢量大，对结要求高也成为其发展的阻碍。剪力墙的正式兴起在上世纪 90 年代，组合钢板墙是在钢板一侧或混凝土墙板或在两块钢板之间浇灌混凝土，钢板与混凝土板之间采连接组成一体而共同工作[11-12]。在钢板的一侧或两侧附加混凝土板外包混凝土板组合剪力墙，在两块钢板之间浇灌混凝土剪力墙称凝土组合剪力墙。不管什么形式的组合剪力墙，在钢板的单侧或双板的目的是为了约束钢板的平面外屈曲，在延后了屈曲时刻的同时的抗剪承载力和抗侧刚度，钢墙板不会因为过早屈曲而劣化承载剪力墙的混凝土板与周边框架密切接触，，使混凝土板分担水平剪学伯克利分校的zhao和Astaneh-Asl在传统型组合剪力墙的基础组合剪力墙[13-14]。改进型剪力墙的混凝土板与四边框架不相互接土板过早收到挤压而导致混凝土板破坏。

图 1.2 外包混凝土组合剪力墙的构成传统型组合剪力墙 改进型组合剪力墙图 1.3 传统型与改进型组合剪力墙合剪力墙的研究现状板外包钢筋混凝土组合剪力墙(Composite steel plate shear wall(C-SPW
【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】

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本文编号：2672970