鋼管混凝土邊框內(nèi)藏桁架組合剪力墻抗震試驗與理論研究.pdf

1、大型復(fù)雜建筑越來越多，剪力墻及核心筒是高層建筑抗震的主體，承擔著絕大部分的地震作用，研制抗震性能好的剪力墻及核心筒是高層建筑抗地震倒塌的關(guān)鍵。本文提出了鋼管混凝土邊框內(nèi)藏桁架組合剪力墻，該新型組合剪力墻將鋼管混凝土、鋼桁架、剪力墻3體系，型鋼與混凝土2種材料優(yōu)勢組合，形成了多重組合剪力墻。當該新型剪力墻的內(nèi)藏鋼桁架斜撐為零桿時，便退化為鋼管混凝土邊框組合剪力墻。本文對該新型剪力墻進行了較系統(tǒng)的抗震性能試驗研究和理論分析。主要貢獻如下：

2、 1．提出了鋼管混凝土邊框內(nèi)藏桁架組合剪力墻抗震新體系。完成了16個不同組合類型、不同軸壓比、不同剪跨比、不同混凝土強度、不同抗剪連接鍵的剪力墻模型在低周反復(fù)荷載下的抗震性能試驗研究，模型分別按1/4和1/5縮尺。較系統(tǒng)地對各剪力墻的承載力、剛度及其衰減過程、延性、滯回特性、耗能能力和破壞特征等進行了對比分析，為理論分析奠定了基礎(chǔ)。 2．建立了鋼管混凝土邊框內(nèi)藏桁架組合剪力墻承載力簡化力學模型和恢復(fù)力模型，并發(fā)展了有限元分

3、析理論模型。通過對剪力墻試驗?zāi)Ｐ偷娜^程彈塑性有限元分析，揭示了其抗震機理。同時，通過對不同設(shè)計參數(shù)剪力墻的計算分析，研究了剪跨比、軸壓比、桁架斜撐配鋼率、鋼管邊框柱含鋼率、分布鋼筋配筋率、混凝土強度等級，對剪力墻力學行為的影響規(guī)律。計算結(jié)果與實測符合較好。 3．給出了鋼管混凝土邊框內(nèi)藏桁架組合剪力墻抗震設(shè)計方法和構(gòu)造措施。包括適用范圍、一般規(guī)定、在結(jié)構(gòu)中的布置原則和構(gòu)造措施。 主要結(jié)論： (1)鋼管混凝土邊框內(nèi)

4、藏桁架組合剪力墻的承載力、延性、耗能能力比普通剪力墻和鋼管混凝土邊框剪力墻顯著提高。其中，耗能能力比普通剪力墻提高了264．0％，比鋼管混凝土邊框剪力墻提高了79．3％。 (2)鋼管混凝土邊框內(nèi)藏桁架組合剪力墻與普通剪力墻和鋼管混凝土邊框剪力墻相比，具有良好的抗震屈服機制。內(nèi)藏鋼桁架的存在，具有引導(dǎo)裂縫開展、擴大裂縫分布區(qū)域、提高剪力墻的后期剛度、穩(wěn)定剪力墻性能的作用。 (3)鋼管混凝土邊框內(nèi)藏桁架組合剪力墻，可用于大型