钢连梁与钢-混凝土组合剪力墙连接抗震性能研究

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采用钢连梁代替混凝土连梁的混合联肢剪力墙是一种新型的混合结构,相关的试验和理论研究结论均表明:相比于传统联肢剪力墙,钢连梁混合联肢剪力墙在水平地震作用下,能够避免连梁在强烈地震作用下脆性剪切破坏,保证连梁持续耗能,充分发挥多道防线的优势,显示出良好的抗震性能。然而相对于实际工程结构的复杂性而言,目前的研究还不够透彻和全面,尤其是钢连梁与剪力墙连接形式及其连接区域抗震性能的研究,尚有不足,从而导致了这种具有良好抗震性能的结构体系在没有实际工程中得到广泛应用。在对已有的相关研究进行整理归纳的基础之上,针对含有边缘型钢柱的组合剪力墙,本课题组提出端板-高强螺栓连接(以下简称“端板螺栓连接”)钢连梁-组合剪力墙的连接形式。在前期的科研工作中,本课题组已经对端板螺栓连接钢连梁-组合联肢剪力墙的钢连梁进行了抗震性能试验研究工作,从初步的试验结果来看,采用端板螺栓连接的钢连梁能够发挥非常好的抗震性能。为了更加深入的研究端板螺栓连接区域的抗震性能,本文开展了以下科研工作:①以连梁跨度和墙体轴压比为试验参数,参考相关文献设计两组4个端板螺栓连接钢连梁-组合联肢剪力墙试件;②确定试验方案,包括加载制度、量测内容和量测方案,对试件连接区域进行伪静力试验;③对试验数据进行处理,获得试件的滞回曲线、骨架曲线、承载力、位移延性、耗能等抗震性能指标,进而对试件连接区域抗震性能进行分析;④采用有限元软件ABAQUS对4个试件进行非线性分析,进一步了解试件连接区域的受力性能;⑤对本文研究目标和研究意义进行评价,对本文研究中的不足之处进行总结归纳,以利于进一步的研究。试验结果及分析表明,采用端板螺栓连接钢连梁与钢-混凝土组合剪力墙连接区域抗震性能良好,连接区域连接典型破坏模式为:H型钢柱内侧边缘与墙体之间出现主竖向裂缝;连接区域出现主斜向裂缝;端板出现断裂。
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