钢板混凝土联肢组合剪力墙抗震性能研究

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钢板混凝土联肢组合剪力墙结构是由钢板混凝土组合剪力墙和钢连梁耦合成的一种新型结构体系,它结合了钢板混凝土组合剪力墙抗侧刚度大和钢连梁强塑性变形能力的优点,能够以尽可能小的墙体厚度满足超高层建筑高轴压、高延性和良好耗能的需求。本文为了进一步了解钢板混凝土联肢组合剪力墙这种抗震性能优良的结构体系,研究与结构抗震性能密切相关的设计参数对其性能的影响。主要做了以下几个方面的工作:(1)基于连梁-墙肢双重抗震防线机制的性能目标,对钢板混凝土联肢组合剪力墙采用带刚域框架计算方法设计,探究钢板混凝土联肢组合剪力墙的“连梁-墙肢双重抗震防线机制”的实现。(2)基于团队基本试件以轴压比和钢连梁弯剪比为参数,设计并制作了2个钢板混凝土联肢组合剪力墙试件,并对其进行低周往复加载试验,从破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化、耗能能力以及钢连梁剪切变形来对比分析该结构体系的抗震性能,探究轴压比和钢连梁弯剪比对结构抗震性能的影响。(3)运用有限元分析软件ABAQUS对试验结果进行模拟,从滞回曲线、骨架曲线和破坏特征三方面将试验结果和分析结果进行对比分析。试验结果及分析表明:钢板混凝土联肢组合剪力墙结构具有优越的抗震性能;采用带刚域框架计算方法设计,结构实现了先钢连梁后墙肢屈服的预定屈服耗能机制;轴压比增大时,延性有所减小,但轴压比对承载力、刚度和耗能能力影响不明显;钢连梁弯剪比对结构承载力无明显影响,但弯剪比越大的时候耗能能力增强,且在达到峰值荷载之前,钢连梁的弯剪比减小,屈服位移和峰值位移增大,在峰值阶段后,弯剪比小的试件承载力下降越快,刚度退化越快;有限元分析软件ABAQUS模拟的滞回曲线和骨架曲线与试验结果吻合良好,破坏特征与试验现象相一致,进一步验证了试验结果的可靠性以及有限元数值模型建立和分析方法的可靠性。
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