【摘 要】
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在高层建筑结构中,常采用剪力墙作为主要抗侧力构件。随着建筑结构高度的不断增加,对剪力墙的各项性能指标提出了更高的要求,因此,钢板组合剪力墙在超高层建筑结构中的使用率
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在高层建筑结构中,常采用剪力墙作为主要抗侧力构件。随着建筑结构高度的不断增加,对剪力墙的各项性能指标提出了更高的要求,因此,钢板组合剪力墙在超高层建筑结构中的使用率日益提高。钢板组合剪力墙合理的结合了混凝土与钢材的优势,是一种高性能的抗侧力构件。本文提出了一种新型装配式双钢板-混凝土组合剪力墙,墙体主要由两侧外包钢板、T型钢和槽钢等型钢焊接组合而成,材料规格标准,取材方便,可在工厂进行预制、现场拼接,并在现场浇注混凝土形成整体结构。为了探究该种剪力墙的抗震性能,本文设计了4个试件,通过对这些构件进行低周反复加载试验和数值模拟参数化分析,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)新型装配式双钢板-混凝土组合剪力墙的破坏过程和模式主要表现为墙体外侧钢板下部发生屈曲或鼓包并发展形成屈曲带,墙体两端侧面底部发生屈曲或撕裂现象,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;(2)新型装配式双钢板-混凝土组合剪力墙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;(3)试验应变片数据分析可知,墙体脚部两侧和背部离中心最远的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,同时,墙体内部的钢板加劲肋与外侧钢板协同工作良好,对剪力墙的承载力有一定程度的贡献;(4)根据有限元数值分析可知,增大构件的钢板厚度将显著提高构件的初始刚度和极限承载力;当轴压比在较小范围内(0.12-0.24)增大时,可提高剪力墙构件的极限承载力,当轴压比更大时,该影响不明显,且轴压比的增大同时会降低剪力墙构件的延性能力,对屈服位移的影响不明显;剪跨比的增大会显著降低剪力墙构件初始抗侧刚度和极限承载能力,但构件延性在剪跨比大时较剪跨比小时更优。
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