新型雙鋼板—混凝土組合剪力墻抗震性能試驗研究及有限元分析
發(fā)布時間:2020-05-31 00:21
【摘要】:本文在國內(nèi)外學者對鋼板剪力墻、組合鋼板剪力墻研究的基礎(chǔ)上提出了一種配置L型拉結(jié)件的新型雙鋼板-混凝土組合剪力墻,并對此新型組合墻進行試驗研究與有限元數(shù)值模擬,研究工作總結(jié)如下:(1)設(shè)計制作了6片雙鋼板-混凝土組合墻試件,并進行了試驗。主要分析了各個試件在低周反復(fù)荷載作用下的破壞形態(tài)、滯回曲線、骨架曲線、剛度退化、延性、耗能能力等抗震性能,分析比較了不同軸壓比、L型拉結(jié)件間距對試件受力性能的影響。(2)利用ABAQUS有限元分析軟件建立了6片雙鋼板-混凝土組合墻試件的有限元計算模型。將有限元計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行了比較分析,通過在骨架曲線和關(guān)鍵指標上的對比,驗證了有限元分析模型的準確性,并對雙鋼板-混凝土組合剪力墻進行了非線性全過程受力分析。(3)在有限元模型準確性的基礎(chǔ)上,采用已經(jīng)建立的有限元模型研究鋼材強度、混凝土強度、端柱比、剪跨比、鋼板厚度、核心混凝土、鋼管壁厚、拉結(jié)件形式對雙鋼板-混凝土組合剪力墻抗震性能的影響規(guī)律。(4)在有限元模型準確性的基礎(chǔ)上,采用已經(jīng)建立的有限元模型研究鋼材強度、混凝土強度、端柱比、剪跨比、鋼板厚度、核心混凝土、鋼管壁厚、拉結(jié)件形式對雙鋼板-混凝土組合剪力墻抗剪性能的影響規(guī)律。
【圖文】:
Hitachi 造船工程公司[12]提出了一種海上鋼板-混凝土組合墻,如圖1.3 所示,這種復(fù)合墻體具有較高的承載能力和良好的延性。該結(jié)構(gòu)為了抵抗側(cè)向荷載與面外荷載,在雙鋼板之間設(shè)有橫向隔板,隔板與雙層鋼板一起形成一個封閉鋼腔,然后將混凝土澆注到鋼腔內(nèi),進行形成協(xié)調(diào)工作的組合結(jié)構(gòu)。其鋼板由于混凝土板的支撐,,不易發(fā)生平面外的變形,由于橫向隔板將結(jié)構(gòu)內(nèi)部分成幾個部分,因此其內(nèi)部混凝土所受到的約束作用較大。加勁肋 面外荷載 雙鋼板側(cè)向荷載混凝土側(cè)向荷載 面外荷載圖 1.3 海上鋼板-混凝土組合墻Fig 1.3 Composite Offshore Concrete-Stell plate Wall1990 年,Stephens 和 Zimmeman[16]對雙鋼板-混凝土組合剪力墻試件在豎向荷載和水平荷載的共同作用下進行了抗剪承載力的試驗。研究結(jié)果表明,當豎向軸壓荷載在一定范圍內(nèi)時,雙鋼板-混凝土組合剪力墻試件的抗剪承載力會隨著軸壓荷載的增加而增大;增加平面內(nèi)的豎向軸壓荷載不會對時間的抗剪承載力造成不利影響。1995 年,加拿大學者 Link 和 Elwi[41]采用非線性有限元法對設(shè)置豎向加勁肋的雙鋼板-混凝土組合剪力墻的受力機理和破壞模式進行了分析和研究,其中鋼板和內(nèi)填混凝土之間的接觸采用的是裂縫單元來進行模擬。結(jié)果表明,鋼板首先發(fā)生
(a)SCW1~3試件加工圖 (b)SCW1~3試件實物圖(c)SCW4~6試件加工圖 (d)SCW4~6試件實物圖圖 2.2 試件加工過程與實物圖Fig 2.2 Processing process and physical chart of specimens
【學位授予單位】:合肥工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:TU398.2;TU352.11
本文編號:2688955
【圖文】:
Hitachi 造船工程公司[12]提出了一種海上鋼板-混凝土組合墻,如圖1.3 所示,這種復(fù)合墻體具有較高的承載能力和良好的延性。該結(jié)構(gòu)為了抵抗側(cè)向荷載與面外荷載,在雙鋼板之間設(shè)有橫向隔板,隔板與雙層鋼板一起形成一個封閉鋼腔,然后將混凝土澆注到鋼腔內(nèi),進行形成協(xié)調(diào)工作的組合結(jié)構(gòu)。其鋼板由于混凝土板的支撐,,不易發(fā)生平面外的變形,由于橫向隔板將結(jié)構(gòu)內(nèi)部分成幾個部分,因此其內(nèi)部混凝土所受到的約束作用較大。加勁肋 面外荷載 雙鋼板側(cè)向荷載混凝土側(cè)向荷載 面外荷載圖 1.3 海上鋼板-混凝土組合墻Fig 1.3 Composite Offshore Concrete-Stell plate Wall1990 年,Stephens 和 Zimmeman[16]對雙鋼板-混凝土組合剪力墻試件在豎向荷載和水平荷載的共同作用下進行了抗剪承載力的試驗。研究結(jié)果表明,當豎向軸壓荷載在一定范圍內(nèi)時,雙鋼板-混凝土組合剪力墻試件的抗剪承載力會隨著軸壓荷載的增加而增大;增加平面內(nèi)的豎向軸壓荷載不會對時間的抗剪承載力造成不利影響。1995 年,加拿大學者 Link 和 Elwi[41]采用非線性有限元法對設(shè)置豎向加勁肋的雙鋼板-混凝土組合剪力墻的受力機理和破壞模式進行了分析和研究,其中鋼板和內(nèi)填混凝土之間的接觸采用的是裂縫單元來進行模擬。結(jié)果表明,鋼板首先發(fā)生
(a)SCW1~3試件加工圖 (b)SCW1~3試件實物圖(c)SCW4~6試件加工圖 (d)SCW4~6試件實物圖圖 2.2 試件加工過程與實物圖Fig 2.2 Processing process and physical chart of specimens
【學位授予單位】:合肥工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:TU398.2;TU352.11
【參考文獻】
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1 郭彥林;董全利;周明;;防屈曲鋼板剪力墻滯回性能理論與試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2009年01期
2 孫建超;徐培福;肖從真;孫慧中;王翠坤;;鋼板-混凝土組合剪力墻受剪性能試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu);2008年06期
3 司波;白正仙;;雙層鋼板剪力墻的初始抗側(cè)剛度分析[J];長春工程學院學報(自然科學版);2006年01期
4 陳國棟,郭彥林,范珍,韓艷;鋼板剪力墻低周反復(fù)荷載試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2004年02期
本文編號:2688955
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