【摘 要】
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双钢板-混凝土组合剪力墙是一种由外包钢板和内填混凝土组成的组合结构,能够充分发挥钢板和混凝土两种材料的力学特性,具有良好的受力性能。近年来,双钢板-混凝土组合剪力墙
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双钢板-混凝土组合剪力墙是一种由外包钢板和内填混凝土组成的组合结构,能够充分发挥钢板和混凝土两种材料的力学特性,具有良好的受力性能。近年来,双钢板-混凝土组合剪力墙已经广泛应用于民用建筑和核电站等结构的设计中。目前,国内对双钢板-混凝土组合剪力墙的研究主要聚焦于轴压性能和面内外受弯性能,对墙体受剪性能的研究较少,缺少成熟的设计方法。本文基于双钢板-混凝土组合剪力墙的面内拟静力试验,结合有限元精细化模型计算,对双钢板-混凝土组合剪力墙的面内受剪性能进行研究。本研究的主要工作及研究成果如下:(1)进行了10片低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙试件的面内拟静力试验,研究了钢板与混凝土之间的连接形式、轴压比、混凝土强度、剪跨比和距厚比等因素对试件抗震性能的影响。研究结果表明:试件的破坏模式均为剪切破坏模式;试件水平荷载-顶点位移滞回曲线饱满,具有良好的变形能力和耗能能力;局部破坏会严重影响试件的变形能力和延性;轴压比和混凝土强度的增大会导致试件的初试刚度提高,变形能力变小;距厚比越大,试件的延性越好;剪跨比越大,试件承载能力越低,变形能力和延性越好。(2)采用有限元软件ABAQUS建立双钢板-混凝土组合剪力墙试件的数值模型,计算试件的承载力和钢板的屈曲模态,并对轴压比、混凝土强度、截面含钢率、钢材强度和钢板与混凝土之间的连接形式等参数的影响进行分析。参数分析表明:在轴压比不超过0.3时,轴压比对试件的承载力、变形能力和延性影响较小;在轴压比大于0.3时,随着轴压比的增加,试件的承载力、变形能力和延性均变小。试件的承载力与混凝土强度、含钢率、钢材强度均呈正相关关系;钢板与混凝土之间的连接形式对试件的承载力影响不大,但会影响试件的延性。(3)根据试验结果和有限元模型计算结果,结合相关研究和规范中剪力墙受剪承载力公式,考虑双钢板-混凝土组合剪力墙各部分之间的组合作用,对规范中单钢板-混凝土组合剪力墙受剪承载力公式进行修正,提出双钢板-混凝土组合剪力墙受剪承载力计算的建议公式。
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