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目前,剪力墙仍然是高层或超高层建筑中应用最为广泛的抗侧力构件,它往往要承受比较大的竖向和水平荷载。然而,传统的钢筋混凝土剪力墙存在着截面厚度太大、自重大、延性差及施工速度慢等一系列缺点和问题。此外,如今我国建筑工业化持续快速发展,国家先后出台大量政策鼓励和发展装配式建筑产业。因此,研发高承载力、高耗能、高延性、施工速度快且能够实现工业化生产的新型组合剪力墙是非常必要的。本文针对上述问题和背景,提出一种新型带拉条双层钢板-混凝土组合剪力墙结构体系,借助试验与软件模拟等手段对其抗震性能进行研究,具体内容如下:
对带拉条双层钢板-混凝土组合剪力墙结构体系进行了全面系统的介绍,包括其主要组成构件、构造方式、节点连接以及主要优势等,并对该新型组合剪力墙体的轴压、纯弯、抗剪以及压弯承载力进行了理论公式推导,给出带拉条双层钢板-混凝土组合剪力墙相关承载力简化计算公式。
设计并制作了3个带拉条双层钢板-混凝土组合剪力墙试件,对各试件进行了低周往复水平荷载作用下的拟静力抗震性能试验,考察该形式组合墙体的破坏形态、受力机理以及抗震性能,并主要分析了轴压比和高宽比对该形式组合墙体承载能力、滞回性能、延性、强度及刚度退化及耗能能力等抗震性能指标的影响。试验结果表明:带拉条双层钢板-混凝土组合剪力墙是一种承载力高、塑性变形能力强、受力稳定且耗能优越的抗侧力构件,具有很好的抗震性能。其破坏过程可分为弹性、弹塑性和破坏3个阶段,轴压比和高宽比对其承载力、延性和耗能等抗震性能指标有一定影响。
采用ABAQUS非线性有限元分析软件对带拉条双层钢板-混凝土组合剪力墙各试验件进行了数值建模分析,并将软件模拟所得滞回曲线、骨架曲线及峰值承载力等与试验结果进行对比,吻合度良好,验证了ABAQUS有限元分析的可行性和正确性,并对有限元模型中钢板和混凝土受力过程中的应力、应变进行了系统分析,深入考察了该新型组合墙体的工作机理。建立了无拉条连接及不同拉条间距的墙体有限元模型,考察了拉条对墙体的有利作用以及拉条间距对墙体承载力、变形等抗震性能指标的影响。
对带拉条双层钢板-混凝土组合剪力墙结构体系进行了全面系统的介绍,包括其主要组成构件、构造方式、节点连接以及主要优势等,并对该新型组合剪力墙体的轴压、纯弯、抗剪以及压弯承载力进行了理论公式推导,给出带拉条双层钢板-混凝土组合剪力墙相关承载力简化计算公式。
设计并制作了3个带拉条双层钢板-混凝土组合剪力墙试件,对各试件进行了低周往复水平荷载作用下的拟静力抗震性能试验,考察该形式组合墙体的破坏形态、受力机理以及抗震性能,并主要分析了轴压比和高宽比对该形式组合墙体承载能力、滞回性能、延性、强度及刚度退化及耗能能力等抗震性能指标的影响。试验结果表明:带拉条双层钢板-混凝土组合剪力墙是一种承载力高、塑性变形能力强、受力稳定且耗能优越的抗侧力构件,具有很好的抗震性能。其破坏过程可分为弹性、弹塑性和破坏3个阶段,轴压比和高宽比对其承载力、延性和耗能等抗震性能指标有一定影响。
采用ABAQUS非线性有限元分析软件对带拉条双层钢板-混凝土组合剪力墙各试验件进行了数值建模分析,并将软件模拟所得滞回曲线、骨架曲线及峰值承载力等与试验结果进行对比,吻合度良好,验证了ABAQUS有限元分析的可行性和正确性,并对有限元模型中钢板和混凝土受力过程中的应力、应变进行了系统分析,深入考察了该新型组合墙体的工作机理。建立了无拉条连接及不同拉条间距的墙体有限元模型,考察了拉条对墙体的有利作用以及拉条间距对墙体承载力、变形等抗震性能指标的影响。