不同形式边缘构件陶粒混凝土薄钢板组合剪力墙抗震性能研究

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在我国装配式建筑大力推进的整体背景下,轻量、绿色、节能是装配式钢板混凝土剪力墙发展的重要方向。钢板组合剪力墙结构因部分制作在工厂完成,近年来被作为一种装配式结构在过程中得到应用。陶粒混凝土具有轻质、环保等特点也被允许作为结构材料使用,但因其强度低、弹性模量小等却并未被广泛使用。将二者结合,发挥钢板工厂制作现场装配以及陶粒混凝土轻质节能的特点,利用钢板约束作用提高陶粒混凝土强度,形成陶粒混凝土薄钢板组合剪力墙,是一种值得探索的结构形式。为了探究该种剪力墙的抗震性能及不同形式的边缘构件对其产生的影响,本文设计了3个试件,并对这些构件进行低周反复加载试验,同时运用了数值模拟分析的方法,研究其滞回性能、变形能力、刚度退化、强度退化等力学性能。本文得到以下主要结论:(1)不同形式边缘构件陶粒混凝土薄钢板组合剪力墙抗震性能试验研究得到的滞回曲线呈梭形较为饱满,强度、刚度退化缓慢,表明构件抗震性能优越,具有良好的承载力、变形能力和耗能特性;(2)带翼缘边缘构件的陶粒混凝土薄钢板组合剪力墙的承载力为三片墙中最高;带端柱边缘构件的陶粒混凝土薄钢板组合剪力墙的延性为三片墙中最好;增加边缘构件抗侧刚度,能增强剪力墙承载力;合理布置边缘构件有助于提高构件延性;(3)不同形式边缘构件陶粒混凝土薄钢板组合剪力墙的破坏过程和模式主要表现为墙体边缘构件及墙身下部发生屈曲或鼓包并发展形成屈曲带,钢板内部混凝土仅在底部发生轻微损伤。最终破坏为剪力墙下部钢板屈服或撕裂,墙体上半部分基本完好;(4)对各构件的应变片数据进行分析,墙体脚部两侧和背部离中心最远部位的钢板最先开始达到屈服,随着荷载的增大,钢板屈服范围向中部和上部延伸发展。
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