新型双钢板—混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究及有限元分析

发布时间：2020-05-31 00:21

【摘要】：本文在国内外学者对钢板剪力墙、组合钢板剪力墙研究的基础上提出了一种配置L型拉结件的新型双钢板-混凝土组合剪力墙,并对此新型组合墙进行试验研究与有限元数值模拟,研究工作总结如下:(1)设计制作了6片双钢板-混凝土组合墙试件,并进行了试验。主要分析了各个试件在低周反复荷载作用下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性、耗能能力等抗震性能,分析比较了不同轴压比、L型拉结件间距对试件受力性能的影响。(2)利用ABAQUS有限元分析软件建立了6片双钢板-混凝土组合墙试件的有限元计算模型。将有限元计算结果与试验结果进行了比较分析,通过在骨架曲线和关键指标上的对比,验证了有限元分析模型的准确性,并对双钢板-混凝土组合剪力墙进行了非线性全过程受力分析。(3)在有限元模型准确性的基础上,采用已经建立的有限元模型研究钢材强度、混凝土强度、端柱比、剪跨比、钢板厚度、核心混凝土、钢管壁厚、拉结件形式对双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能的影响规律。(4)在有限元模型准确性的基础上,采用已经建立的有限元模型研究钢材强度、混凝土强度、端柱比、剪跨比、钢板厚度、核心混凝土、钢管壁厚、拉结件形式对双钢板-混凝土组合剪力墙抗剪性能的影响规律。
【图文】：

Hitachi 造船工程公司[12]提出了一种海上钢板-混凝土组合墙，如图1.3 所示，这种复合墙体具有较高的承载能力和良好的延性。该结构为了抵抗侧向荷载与面外荷载，在双钢板之间设有横向隔板，隔板与双层钢板一起形成一个封闭钢腔，然后将混凝土浇注到钢腔内，进行形成协调工作的组合结构。其钢板由于混凝土板的支撑，，不易发生平面外的变形，由于横向隔板将结构内部分成几个部分，因此其内部混凝土所受到的约束作用较大。加劲肋面外荷载双钢板侧向荷载混凝土侧向荷载面外荷载图 1.3 海上钢板-混凝土组合墙Fig 1.3 Composite Offshore Concrete-Stell plate Wall1990 年，Stephens 和 Zimmeman[16]对双钢板-混凝土组合剪力墙试件在竖向荷载和水平荷载的共同作用下进行了抗剪承载力的试验。研究结果表明，当竖向轴压荷载在一定范围内时，双钢板-混凝土组合剪力墙试件的抗剪承载力会随着轴压荷载的增加而增大；增加平面内的竖向轴压荷载不会对时间的抗剪承载力造成不利影响。1995 年，加拿大学者 Link 和 Elwi[41]采用非线性有限元法对设置竖向加劲肋的双钢板-混凝土组合剪力墙的受力机理和破坏模式进行了分析和研究，其中钢板和内填混凝土之间的接触采用的是裂缝单元来进行模拟。结果表明，钢板首先发生

试件,实物,加工图

（a）SCW1~3试件加工图（b）SCW1~3试件实物图（c）SCW4~6试件加工图（d）SCW4~6试件实物图图 2.2 试件加工过程与实物图Fig 2.2 Processing process and physical chart of specimens
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU398.2;TU352.11

【参考文献】