本文關鍵詞： 高強混凝土 鋼管高強混凝土剪力墻 核心筒 擬靜力試驗 ABAQUS非線性有限元分析　出處：《華南理工大學》2013年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：高強混凝土應用于超高層建筑中，能有效減小構件截面尺寸，減小結構自重，，減輕地震反應，增加建筑使用面積并降低造價。但由于高強混凝土相比于普通混凝土更“脆”，延性更差，目前我國抗震規(guī)范對高強混凝土在地震區(qū)剪力墻中的使用有所限制，因而設計抗震性能好的高強混凝土剪力墻，克服高強混凝土的缺點，使其能更大程度地應用于抗震設防區(qū)高層建筑剪力墻及核心筒中，具有重要的意義。 為此本文設計了4個鋼管高強混凝土剪力墻及3個高強混凝土核心筒試件，分別進行擬靜力試驗和壓彎試驗，研究其抗震性能，在此基礎上利用ABAQUS有限元軟件對試件加載過程進行仿真分析并與實驗結果作比較。本文主要完成以下幾個方面的工作： 1）對4個鋼管高強混凝土剪力墻試件進行了低周反復水平加載試驗，觀察其破壞過程，研究其抗震性能。分析了混凝土強度等級、軸壓比、配箍率等因素對鋼管高強混凝土剪力墻破壞形態(tài)的影響； 2）分析了混凝土強度等級、軸壓比、配箍特征值等因素對鋼管高強混凝土剪力墻的滯回特性、變形能力、剛度退化及耗能能力的影響。試驗結果表明：鋼管高強混凝土剪力墻初始剛度大、承載能力高，破壞時承載力和剛度退化較慢，滯回曲線飽滿，耗能能力強，具有良好的抗震性能； 3）對2個鋼管高強混凝土核心筒試件和1個高配筋率邊緣約束構件高強混凝土核心筒試件進行了水平單調加載下的壓彎試驗，觀察其破壞過程，對其破壞形態(tài)、荷載-位移曲線、變形能力等進行分析。試驗結果表明：高強混凝土的核心筒，其作為一個整體，通過適當的配筋形式（增加高配筋率邊緣約束構件）或構造（內嵌鋼管高強混凝土），與普通混凝土核心筒相比，不僅可以提高承載力，還可以具有很好的延性； 4）在試驗研究的基礎上，通過對邊界及接觸條件的合理簡化，利用非線性有限元軟件ABAQUS建立鋼管高強混凝土剪力墻的力學模型，進行水平單調位移加載的數值模擬，并對模擬結果與試驗結果進行對比分析。 本次試驗旨在研究鋼管高強混凝土剪力墻的抗震性能，為鋼管高強混凝土剪力墻的抗震設計提供依據，推動該類剪力墻在實際工程中的應用。
[Abstract]:Application of high-strength concrete in high-rise building construction, can effectively reduce the section size of components, reduces the weight of structure, reduce the seismic response, increase the use of the construction area and reduce the cost. But because of high strength concrete than ordinary concrete more "brittle", worse ductility, current seismic code restrictions on the use of high-strength concrete shear wall in earthquake area the result of design of high-strength concrete shear wall seismic performance of high strength concrete, overcome the shortcomings, so that it can be more effectively applied to the seismic area of high-rise building shear wall and core tube, is of great significance.
This paper designed 4 steel reinforced high-strength concrete shear wall and 3 high-strength concrete core specimens were quasi static test and bending test, to study the seismic performance, based on the simulation analysis of the specimen loading process and compared with the experimental results by using ABAQUS finite element software. This paper mainly completes the following the work of:
1) 4 steel tube high-strength concrete shear wall specimens were tested under low cyclic loading. The failure process was observed, and their seismic performance was studied. The influence of concrete strength grade, axial compression ratio and stirrup ratio on the failure mode of high strength concrete shear wall was analyzed.
2) analysis of the concrete strength, axial compression ratio, stirrup ratio and other factors on steel high strength concrete shear wall hysteretic behavior, deformation capacity, stiffness degradation and energy dissipation capacity. Experimental results show that the initial steel of high strength concrete shear wall stiffness, high bearing capacity, stiffness degradation and slow load failure, plump hysteretic curve, energy dissipation ability, good seismic performance;
3) of 2 high strength concrete filled steel tube specimens and 1 high reinforced concrete core tube boundary element specimens and the bending level under monotonic loading, observe the failure process, the failure pattern, load displacement curve, deformation capacity is analyzed. The experimental results show that the core tube high strength concrete, as a whole, through the appropriate form of reinforcement (increase high reinforcement ratio of boundary element (or structure) with high strength concrete filled steel tube), compared with ordinary concrete core, not only can improve the bearing capacity, but also has very good ductility;
4) on the basis of experimental research, the reasonable simplification of the boundary and contact conditions, establishing the mechanical model of high strength concrete shear wall steel pipe using nonlinear finite element software ABAQUS, numerical simulation of monotonic loading, and the simulation results are compared with experimental results.
The purpose of this experiment is to study the seismic behavior of high strength concrete shear wall, and provide basis for aseismic design of steel tube high strength concrete shear wall, and promote the application of this shear wall in practical engineering.

【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TU398.9

【參考文獻】

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本文編號：1516573