【摘要】：鋼板混凝土聯(lián)肢組合剪力墻結(jié)構(gòu)是由鋼板混凝土組合剪力墻和鋼連梁耦合成的一種新型結(jié)構(gòu)體系,它結(jié)合了鋼板混凝土組合剪力墻抗側(cè)剛度大和鋼連梁強塑性變形能力的優(yōu)點,能夠以盡可能小的墻體厚度滿足超高層建筑高軸壓、高延性和良好耗能的需求。本文為了進(jìn)一步了解鋼板混凝土聯(lián)肢組合剪力墻這種抗震性能優(yōu)良的結(jié)構(gòu)體系,研究與結(jié)構(gòu)抗震性能密切相關(guān)的設(shè)計參數(shù)對其性能的影響。主要做了以下幾個方面的工作:(1)基于連梁-墻肢雙重抗震防線機制的性能目標(biāo),對鋼板混凝土聯(lián)肢組合剪力墻采用帶剛域框架計算方法設(shè)計,探究鋼板混凝土聯(lián)肢組合剪力墻的“連梁-墻肢雙重抗震防線機制”的實現(xiàn)。(2)基于團(tuán)隊基本試件以軸壓比和鋼連梁彎剪比為參數(shù),設(shè)計并制作了2個鋼板混凝土聯(lián)肢組合剪力墻試件,并對其進(jìn)行低周往復(fù)加載試驗,從破壞特征、滯回曲線、骨架曲線、延性、剛度退化、耗能能力以及鋼連梁剪切變形來對比分析該結(jié)構(gòu)體系的抗震性能,探究軸壓比和鋼連梁彎剪比對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。(3)運用有限元分析軟件ABAQUS對試驗結(jié)果進(jìn)行模擬,從滯回曲線、骨架曲線和破壞特征三方面將試驗結(jié)果和分析結(jié)果進(jìn)行對比分析。試驗結(jié)果及分析表明:鋼板混凝土聯(lián)肢組合剪力墻結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的抗震性能;采用帶剛域框架計算方法設(shè)計,結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了先鋼連梁后墻肢屈服的預(yù)定屈服耗能機制;軸壓比增大時,延性有所減小,但軸壓比對承載力、剛度和耗能能力影響不明顯;鋼連梁彎剪比對結(jié)構(gòu)承載力無明顯影響,但彎剪比越大的時候耗能能力增強,且在達(dá)到峰值荷載之前,鋼連梁的彎剪比減小,屈服位移和峰值位移增大,在峰值階段后,彎剪比小的試件承載力下降越快,剛度退化越快;有限元分析軟件ABAQUS模擬的滯回曲線和骨架曲線與試驗結(jié)果吻合良好,破壞特征與試驗現(xiàn)象相一致,進(jìn)一步驗證了試驗結(jié)果的可靠性以及有限元數(shù)值模型建立和分析方法的可靠性。
【圖文】：

圖 1.1 鋼板混凝土聯(lián)肢組合剪力墻示意圖Fig.1.1 Schematic diagram of composite steel plate coupled wall研究現(xiàn)狀混凝土組合剪力墻研究現(xiàn)狀利地震和 2011 年新西蘭地震中的剪力墻震害現(xiàn)象均及超高層建筑底部剪力墻受到較大彎剪作用時容易發(fā)1.2(a)），導(dǎo)致承載力和耗能能力明顯降低，震后難以倒塌（圖 1.2(b)）[13]。為了避免在強震作用下剪力墻凝土組合剪力墻在我國中、高烈度地區(qū)城市的超高層鋼板內(nèi)藏于鋼筋混凝土墻體中，在不增加墻體厚度和高的軸向承載力、抗側(cè)剛度、延性以及耗能能力，，從到有效提高，因此，學(xué)術(shù)界開始日益關(guān)注鋼板混凝土

圖 2.1 等效框架模型Fig 2.1 Model of the equivalent frame圖 2.2 試件等效計算模型Fig 2.2 Equivalent calculation model of specimen鋼板混凝土聯(lián)肢組合剪力墻在水平力 V 的作用下，墻肢底部所受彎矩 Mw、鋼連梁端部彎矩 Mb、鋼連梁所受剪力 Vb的計算公式(2.1)(2.2)(2.3)如下。值得注意的是，試件在循環(huán)往復(fù)荷載作用下，剪力墻的剛度會隨著混凝土的開裂和鋼筋的屈服而顯著變化，因此參考 ACI 318-08 相關(guān)規(guī)定[53]，應(yīng)對墻體剛度乘以相應(yīng)的折減系數(shù)，本試驗組合墻肢的抗彎剛度主要取決于墻肢混凝土和內(nèi)置型鋼構(gòu)件的抗彎剛度，所以僅對墻肢混凝土抗彎剛度乘以 0.35 的折減系數(shù)。2 ww 1w b + Vh SM VhS S(2.1)2 b bbw b b r×+Vh S lMS S l l (2.2)bbbMVl (2.3)式中：Mw為墻肢在 V 作用下的底部彎矩；Mb為連梁在 V 作用下的端部彎矩；Vb為連梁在 V作用下的剪力；S為墻肢轉(zhuǎn)動剛度；S為鋼連梁轉(zhuǎn)動剛度。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU973.16;TU973.31

【參考文獻(xiàn)】

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