【摘 要】
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剪力墙作为建筑结构中常见的抗侧部件,不断吸引着学术界对其进行抗震性能的研究。本文提出一种新型钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙结构,它由钢管内填混凝土作为边缘约束构件,边缘约束构件之间为预制叠合剪力墙,两者依托抗剪连接件连接。钢管内填混凝土作为边缘约束构件的形式可大幅提升剪力墙的承载力,叠合剪力墙可在工厂提前预制,减少现场湿作业同时缩短施工期限。本文基于OpenSees软件,提出针对钢管混凝土边缘约束叠
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剪力墙作为建筑结构中常见的抗侧部件,不断吸引着学术界对其进行抗震性能的研究。本文提出一种新型钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙结构,它由钢管内填混凝土作为边缘约束构件,边缘约束构件之间为预制叠合剪力墙,两者依托抗剪连接件连接。钢管内填混凝土作为边缘约束构件的形式可大幅提升剪力墙的承载力,叠合剪力墙可在工厂提前预制,减少现场湿作业同时缩短施工期限。本文基于OpenSees软件,提出针对钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙的数值分析模型,根据既有试验对所提出的模型进行验证,验证得出数值分析结果与试验结果的各项抗震性能指标拟合程度极好,说明所提出的数值分析模型具有较高的精确度。本课题通过有限元模拟重点研究了轴压比(0.3~0.6)、试件截面形式、混凝土强度、钢管强度、钢管壁厚、截面含钢率等参数对剪力墙抗震性能的影响,并提出了承载力设计方法。结果表明,轴压比的增大、混凝土和钢管强度的增强、钢管壁厚的增加以及截面含钢率的提高均不同程度的提升了剪力墙的承载力水平。轴压比的增大会加快混凝土损伤行为和整体的强度退化,钢管强度的增强与截面含钢率的提高增加了剪力墙的耗能能力,钢管壁越厚的试件体现出更饱满的滞回行为,增加钢管壁厚在提高钢管内约束区混凝土强度的同时抑制了混凝土的强度退化。分别将钢支撑、现浇混凝土剪力墙和钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙放置在一跨三层典型钢框架中,形成三种不同的框架体系,选取基准设计地震下的20条地震波,逐条作用于各框架体系,重点分析首层和顶层的动力响应,结果表明,本文所提出的钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙能够发挥出更好的控制变形效果,体现出优异的抗震性能。
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