鋼框架-鋼板單側外包混凝土板組合墻結構滯回性能試驗研究.pdf

1、組合鋼板剪力墻是近年來新興的適用于高層、超高層建筑結構的抗側力體系，相比普通薄鋼板剪力墻，鋼板-混凝土板組合剪力墻以鋼板剪力墻作為基本支撐板，單側或雙側外包混凝土板，為鋼板提供側向約束，限制鋼板的屈曲，提高了結構的抗側剛度，鋼框架因而可以采用半剛性節(jié)點，同時結構兼具優(yōu)良的延性和耗能能力。因此半剛性鋼框架內填組合剪力墻結構是一種值得探索的新型框-剪結構體系。
　　在國內外現(xiàn)有研究的基礎上，首先分析了鋼板剪力墻結構體系的發(fā)展，總結當前

2、鋼板剪力墻的改進形式并分析各自的優(yōu)缺點，引出組合鋼板剪力墻結構。通過分析組合鋼板剪力墻的研究現(xiàn)狀，引入半剛性節(jié)點，將兩者結合起來，總結國內外研究的不足，提出了本文的研究結構：鋼框架-鋼板單側外包混凝土板組合墻結構，簡稱UCSW結構。
　　為研究UCSW新型結構體系的滯回性能，設計了一榀兩層單跨的鋼框架-組合鋼板剪力墻結構試件進行循環(huán)加載試驗研究，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)定量分析和評價了 UCSW結構的整體、局部性能和傳力機理等方面。試驗結果表

3、明，UCSW結構的破壞模式為：內填鋼板形成細密的斜向拉力帶，魚尾板及螺栓孔處產生局部撕裂；鋼筋混凝土蓋板出現(xiàn)上下貫通的裂縫且邊角處局部壓碎破壞，內側與鋼板接觸面有棋盤狀壓痕；鋼框架柱腳出現(xiàn)水平撕裂，半剛性節(jié)點及梁柱節(jié)點形成塑性鉸。結構由內填鋼板拉力帶變形、半剛性節(jié)點轉動、鋼框架自身變形吸收消耗地震能量，且鋼筋混凝土蓋板也可參與耗能，結構滯回性能優(yōu)異。
　　UCSW結構具有較高的強度儲備，極限荷載達到設計荷載的3.10倍，結構承載力

4、、剛度退化較慢且具有較強的穩(wěn)定性；UCSW結構的整體延性系數(shù)為5.81，最大功耗比達到397.08％，延性和耗能能力較好，且以結構二層組合鋼板墻的變形和耗能為主；UCSW結構側向力傳遞通過魚尾板、鋼板拉桿變形、鋼框架自身變形來完成，結構的內填組合墻承擔86%-98%的水平側向力，鋼框架承擔70%以上的豎向力和傾覆彎矩。
　　在 UCSW結構中，鋼筋混凝土蓋板作為輔助構件并不直接參與抗側，而是通過約束鋼板屈曲變形提高結構整體性能。通