【摘 要】
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将钢桁架代替钢筋配置在钢筋混凝土剪力墙中形成钢桁架混凝土组合剪力墙（以下简称“桁架剪力墙”）。桁架剪力墙不仅能更好地发挥钢材和混凝土的优点,而且能克服钢结构不耐腐蚀和不耐火的缺点,同时又具有良好的变形能力和抗震性能。桁架剪力墙通过桁架拼装连接能够减少现场湿作业,加快施工进度,有利于装配化施工。目前关于桁架剪力墙结构性能研究的成果比较少,制约着这种新型结构的发展。本文研究桁架剪力墙的受力性能,对桁架
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将钢桁架代替钢筋配置在钢筋混凝土剪力墙中形成钢桁架混凝土组合剪力墙（以下简称“桁架剪力墙”）。桁架剪力墙不仅能更好地发挥钢材和混凝土的优点,而且能克服钢结构不耐腐蚀和不耐火的缺点,同时又具有良好的变形能力和抗震性能。桁架剪力墙通过桁架拼装连接能够减少现场湿作业,加快施工进度,有利于装配化施工。目前关于桁架剪力墙结构性能研究的成果比较少,制约着这种新型结构的发展。本文研究桁架剪力墙的受力性能,对桁架剪力墙在往复荷载作用下的抗震性能进行试验研究,建立有限元模型并进行参数化分析,基于试验和分析结果给出了桁架剪力墙承载力计算公式。同时为了研究桁架剪力墙竖向连接的受力性能,通过有限元软件对带有节点的剪力墙进行建模分析。论文具体完成了以下内容:（1）完成了4片剪跨比为1.65的桁架剪力墙受力性能试验研究,考虑不同的轴压比和设置不同抗剪键的钢桁架对试件的承载能力、刚度、变形能力、滞回曲线及破坏形态的影响。研究结果表明:轴压比对桁架剪力墙的破坏形态有显著影响,试件轴压比的增加,使得试件的破坏由沿着斜裂缝的剪切滑移破坏变成型钢压屈后的剪切破坏;强抗剪连接件能够有效缓解桁架剪力墙滞回曲线的捏缩现象,提高剪力墙的耗能能力,但对于提高剪力墙的承载能力作用不大。（2）采用有限元软件ABAQUS对试验试件进行数值模拟,从滞回曲线、骨架曲线、破坏模式和关键参数4个方面进行对比分析;并采用有限元模型进行参数分析,考察了轴压比、含钢率对剪力墙抗剪性能的影响。研究结果表明:有限元模型能够较好地模拟桁架剪力墙的破坏过程;钢桁架弦杆含钢率对剪力墙抗剪承载力影响较大,而钢桁架斜撑含钢率对剪力墙抗剪承载力影响较小;相同含钢率下,随着轴压比的增加,剪力墙的抗剪承载力下降;弦杆含钢率越高,随着轴压比增大,抗剪承载能力下降幅度越大。（3）利用有限元软件ABAQUS对钢桁架混凝土组合剪力墙竖向连接进行有限元建模分析。对单调荷载作用下有节点的剪力墙进行受力性能分析,分析当屈服荷载、峰值荷载、极限荷载时剪力墙的破坏情况。最后将有、无节点的剪力墙在单调荷载作用下的破坏情况进行对比分析,通过对比能够看出有节点剪力墙的承载能力比无节点剪力墙低,但延性系数无变化。（4）通过分析钢桁架对剪力墙受剪承载能力的贡献,在《组合结构设计规范》JGJ 138-2016已有公式基础上进行修正,给出了适用于单斜撑桁架剪力墙的受剪承载力公式。计算桁架剪力墙在不同性能水平下的层间位移角,研究结果表明:试件的开裂位移和极限位移层间位移角均能够满足规范所规定的弹性层间位移角限值和弹塑性层间位移角限值。
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