【摘 要】
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双层钢板混凝土组合剪力墙能充分发挥混凝土和钢材的两种材料性能,具有承载力高、延性好等优点,在高层及超高层的建筑中已得到越来越多应用。通过文献梳理、调查发现,以往的研究聚焦于“一”字型或者“T”字型对称截面的双钢板混凝土组合剪力墙进行分析,但是,在实际工程中往往会出现非对称截面受力的情况,例如高层剪力墙中内外墙交接处、墙体转角处、内墙交接处等都采用异形截面双钢板混凝土组合剪力墙,其中L形截面双钢板混
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目:51608285;
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双层钢板混凝土组合剪力墙能充分发挥混凝土和钢材的两种材料性能,具有承载力高、延性好等优点,在高层及超高层的建筑中已得到越来越多应用。通过文献梳理、调查发现,以往的研究聚焦于“一”字型或者“T”字型对称截面的双钢板混凝土组合剪力墙进行分析,但是,在实际工程中往往会出现非对称截面受力的情况,例如高层剪力墙中内外墙交接处、墙体转角处、内墙交接处等都采用异形截面双钢板混凝土组合剪力墙,其中L形截面双钢板混凝土剪力墙就是典型的非对称截面结构,其截面剪切中心与形心不重合,受力复杂,并且对该种剪力墙抗震性能的研究文章极少。因此本文对L形截面双钢板混凝土组合剪力墙进行试验分析,并利用有限元软件ABAQUS进行数值分析,本文具体完成内容包括以下几点:(1)设计并制作了五个L形截面双钢板混凝土组合剪力墙试件,对其进行低周反复荷载作用下的拟静力试验研究;进行了腹板端部不同H型钢尺寸及个数的对比研究,获得了腹板端部带有H型钢个数及尺寸的不同参数对该种剪力墙破坏模式、承载能力、耗能能力的影响规律以及数据结果。通过分析试验数据得到了评价该种组合剪力墙试件抗震性能的关键指标。(2)在试验基础上,通过选取适用于本试验的本构关系,以实际试验为依据对ABAQUS进行相关参数设定。基于ABAQUS有限元模拟软件对本试验所有相关构件进行数值分析,将数值模拟结果与实际试验结果进行对比分析,以验证有限元建模的合理性。(3)在验证了有限元建模方式及模拟结果的准确性基础上,选取L形截面双钢板混凝土组合剪力墙的主要参数进行分析,研究的参数主要是剪跨比、轴压比、腹板端部H型钢个数及H型钢尺寸。研究不同参数对双层钢板内填混凝土组合剪力墙构件的承载力、初始刚度、延性系数等抗震性能的影响,得到了一系列规律性结论,给出了设计建议。(4)最后基于平截面假定,对L形截面腹板端部带有H型钢的双钢板组合剪力墙提出并推导试件的正截面压弯承载力计算公式,理论计算值与试验结果最大误差在10%,该计算公式为此类形剪力墙提供理论依据。
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