防屈曲鋼板剪力墻具有較高的抗側(cè)剛度和良好的耗能能力,是一種可有效為高層建筑提供抗側(cè)能力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。本文提出了一種新型模塊裝配式兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻,隨后在低周往復(fù)荷載作用下對(duì)四種不同形式的防屈曲鋼板剪力墻進(jìn)行了力學(xué)性能試驗(yàn)研究,基于ABAQUS有限元軟件建立相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算模型,通過(guò)仿真與試驗(yàn)的結(jié)果對(duì)比分析驗(yàn)證了數(shù)值模型正確性,并進(jìn)一步針對(duì)長(zhǎng)寬比、高厚比、螺栓布置方式、螺栓間距、混凝土板與連接件間距、連接件厚度、鋼板分塊數(shù)量及混凝土板厚度,對(duì)模塊裝配式兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻進(jìn)行了參數(shù)影響研究。本文主要研究工作與取得的結(jié)論如下:1.提出了新型模塊裝配式兩邊連接鋼板防屈曲鋼板剪力墻。該剪力墻是由內(nèi)藏鋼板,內(nèi)藏鋼板鋼板連接件及兩側(cè)外掛混凝土板組合而成的一種抗側(cè)力構(gòu)件,具有承載能力高、耗能機(jī)理清晰、現(xiàn)場(chǎng)拼裝簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保等特點(diǎn),在地震和強(qiáng)風(fēng)等外荷載激勵(lì)下,外掛混凝土板及內(nèi)藏鋼板連接件能有效約束內(nèi)藏鋼板面外屈曲,進(jìn)而提高模塊裝配式兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻的抗震性能。2.設(shè)計(jì)制作了 4種1:3縮尺比的單層單跨兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻(傳統(tǒng)兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻、橫向分塊模塊裝配式兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻、豎向分塊模塊裝配式兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻及組合分塊模塊裝配式兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻),在低周往復(fù)荷載作用下對(duì)其進(jìn)行了性能試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:所設(shè)計(jì)模塊裝配式兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻具有良好的承載性能和耗能能力,兩側(cè)外掛的預(yù)制混凝土板及內(nèi)藏鋼板連接件有效約束了內(nèi)藏鋼板的面外屈曲變形,使內(nèi)藏鋼板以面內(nèi)抗剪的方式承擔(dān)水平荷載;試驗(yàn)中考慮不足處是,所設(shè)計(jì)模塊裝配式兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻內(nèi)藏鋼板連接件角部易翹起,影響試件受力性能。3.基于ABAQUS有限元軟件建立模塊裝配式兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻與普通兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻數(shù)值模型,將數(shù)值仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證所建立有限元模型的正確性。分析結(jié)果表明,所建數(shù)值仿真有限元模型滯回曲線與試驗(yàn)實(shí)測(cè)滯回曲線吻合度較好,各個(gè)試件承載力模擬值與試驗(yàn)值較為接近,最大誤差僅8.9%,且數(shù)值仿真分析得到的各個(gè)試件內(nèi)藏鋼板應(yīng)力分布與試驗(yàn)試件變形形態(tài)及破壞特征較為一致,驗(yàn)證了數(shù)值模型的正確性。4.所設(shè)計(jì)試件的破壞形態(tài)均為內(nèi)藏鋼板的撕裂,鋼板初始裂縫均在試件角部翹起處產(chǎn)生,其中:傳統(tǒng)兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻在加載初期內(nèi)藏鋼板就出現(xiàn)面外變形,加載后期混凝土板參與抗側(cè),加載至21mm(位移角θ=21/1200)時(shí)內(nèi)藏鋼板突然撕裂:模塊裝配式兩邊連接橫向分塊防屈曲鋼板剪力墻加載至25mm(#25/1200)時(shí)刻內(nèi)藏鋼板出現(xiàn)裂縫,加載至35mm(θ=35/1200)時(shí)刻試件破壞;模塊裝配式兩邊連接豎向分塊防屈曲鋼板剪力墻由于焊縫質(zhì)量較好,加載至50mm(θ=50/1200)時(shí)刻內(nèi)藏鋼板破壞,加載至55mm(θ=55/1200)時(shí)刻試件破話,內(nèi)藏鋼板出現(xiàn)波浪狀交叉條紋;模塊裝配式兩邊連接組合分塊防屈曲鋼板剪力墻加載至35mm(θ=35/1200)時(shí)刻內(nèi)藏鋼板破壞,加載至45mm(θ=45/1200)時(shí)刻試件破壞,內(nèi)藏鋼板出現(xiàn)波浪狀交叉條紋。5.對(duì)模塊裝配式兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻進(jìn)行了不同跨高比、高厚比、螺栓布置方式、螺栓間距、混凝土板與連接件間距、連接件厚度、分塊數(shù)量、混凝土板厚度的參數(shù)分析。分析結(jié)果表明:模塊裝配式兩邊連接防屈曲鋼板剪力墻耗能能力及極限承載能力隨著試件跨高比和高厚比的增大而增強(qiáng);螺栓使用交錯(cuò)布置方式可以提高試件的承載能力,但會(huì)對(duì)混凝土板造成更大的負(fù)擔(dān);隨著連接件厚度的增加及外掛混凝土板間距的減小試件的耗能能力、極限承載力等依次增強(qiáng);隨著外掛混凝土板厚度的增加試件的承載能力及耗能能力略微提升,隨著試件鋼板分塊數(shù)量的增加,試件耗能及承載能力先增大后減小,剪力墻內(nèi)藏鋼板分塊數(shù)量為2時(shí),試件擁有最佳的受力性能。
【學(xué)位單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU398.2;TU352.11
【部分圖文】：

圖I-1預(yù)制疊合剪力墻

圖I-2PUPPCW結(jié)構(gòu)示意

圖１－３無(wú)粘結(jié)后張拉預(yù)應(yīng)力連梁??４??
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