钢框架—内填预制SRC抗侧力墙结构抗震性能试验研究与理论分析

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钢框架-内填预制SRC抗侧力墙结构主要由钢框架、预制装配SRC抗侧力墙、预制混凝土组合楼盖等三大部分组成。在多遇地震作用下,抗侧墙提供结构处于弹性阶段的承载力和刚度的需求;在罕遇地震作用下,抗侧力墙做为第一道防线,钢框架作为第二道防线,实现两道设防,避免了结构在罕遇地震作用下结构发生严重破坏甚至倒塌。本文从试验研究和有限元分析两个方面对钢框架-内填预制SRC抗侧力墙结构的抗震性能进行了探讨,并提出该体系的恢复力模型,可供弹塑性分析参考。首先,对2榀足尺单层单跨钢框架-内填预制SRC抗侧力墙试件进行了循环加载试验,试验表明:结构具有良好的整体性能,装配式构造方式是可靠的;试验过程中,墙体一直参与工作,结构耗能性能一般;由于型钢的作用,结构承载力退化系数始终在0.9以上,结构在地震中具有良好的连续抗震能力;型钢使墙体连接可靠,初始刚度大约在40kN/mm,后期墙体开裂,破坏刚度退化速度较为均匀;试件SPW-1、2开裂点、屈服点、破坏点分别对应层间位移角为1/400和1/350,1/95和1/100,1/45和1/39,均满足规范关于混凝土剪力墙及钢框架弹性层间位移角和弹塑性层间位移角的要求,且延性系数在2.9-3.3之间,变形能力较好。其次,在试验基础上,建立了试验结构的有限元模型,与试验结果对比,验证了此建模方法的正确性,应用此建模方法考虑了抗侧墙内填型钢含钢量、钢框架轴压比、抗侧墙高宽比、混凝土强度等级等影响该结构体系抗侧力性能的因素,得出各影响因素的变化规律,并给出合理建议值。最后,采用试验拟合的方法,建立了钢框架-内填预制SRC抗侧力墙结构的恢复力模型,为后期弹塑性分析作准备。
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