【摘 要】
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巨厚双钢板混凝土组合结构具有承载力高、耐久性强等诸多优点,在核电、沉管隧道等工程中得到广泛应用,双钢板混凝土组合剪力墙的性能取决于钢板与混凝土协同工作的能力,而剪力件作为连接钢板与混凝土的重要组件其对于两者协同工作有着重要的作用。剪力连接件的形式较多,受力性能较为复杂,而目前关于剪力件对组合墙受力性能地研究相对较少。本文利用数值模拟的方法,分别研究了剪力连接件抗剪性能与剪力连接件对双钢板混凝土组合
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巨厚双钢板混凝土组合结构具有承载力高、耐久性强等诸多优点,在核电、沉管隧道等工程中得到广泛应用,双钢板混凝土组合剪力墙的性能取决于钢板与混凝土协同工作的能力,而剪力件作为连接钢板与混凝土的重要组件其对于两者协同工作有着重要的作用。剪力连接件的形式较多,受力性能较为复杂,而目前关于剪力件对组合墙受力性能地研究相对较少。本文利用数值模拟的方法,分别研究了剪力连接件抗剪性能与剪力连接件对双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能的影响。主要的内容与成果如下:(1)利用有限元软件建立巨厚双钢板混凝土组合结构的推出试验模型,研究混凝土本构以及栓钉与混凝土接触关系对模拟结果的影响,并将模拟结果与试验结果进行对比。结果表明,数值模拟所得出的荷载滑移曲线、抗剪承载力与试验较为一致,试件破坏形态与试验较为相似,表明本文所建立的有限元模型可用于后续研究。(2)通过改变栓钉直径、栓钉长度、混凝土强度与栓钉极限强度,研究其对群钉抗剪承载力的影响。结果表明,随着栓钉直径、栓钉长度、混凝土强度和栓钉极限强度的增加,群钉的抗剪承载力也随之增大,但栓钉长度与栓钉极限强度变化对群钉抗剪承载力的影响低于栓钉直径与混凝土强度变化对群钉抗剪承载力的影响。此外考虑到群钉效应的影响,研究了栓钉间距与排数变化对于单钉抗剪承载力的影响。基于相关学者所提出的栓钉抗剪承载力计算方法,本文根据有限元计算结果提出了巨厚双钢板混凝土组合结构中群钉抗剪承载力计算公式,进一步考虑栓钉间距与栓钉排数对群钉效应的影响,建立了适用于巨厚双钢板组合结构的群钉抗剪承载力计算公式,为相关工程实践提供借鉴意义。(3)将不同形式的连接件应用于核电双钢板混凝土剪力墙中,建立了双钢板混凝土剪力墙数值分析模型,研究了栓钉、J形钩、对拉钢筋与加劲肋这四种剪力连接件对双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能的影响,并在研究剪力件形式的基础上进一步研究了剪力件间距与直径(厚度)变化对双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能的影响。
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