偏心钢板混凝土梁抗剪性能研究

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国内外学者对型钢混凝土梁的抗剪性能开展了不同的研究,结果表明,与普通钢筋混凝土梁相比,其特性均有明显的提高。地震作用下,高层结构联肢墙中连梁承受较大的剪力,为了提高连梁的抗剪承载力,加宽梁截面宽度是较为有效措施之一,此时限于功能要求,结构剪力墙的厚度一般维持不变,竖向构件厚度小于梁截面宽度时,梁中的钢板布置形式将影响梁的承载性能。因此,课题将主要从试验与数值模拟两方面进行偏心钢板混凝土梁的性能研究。主要的工作如下:(1)通过参考型钢混凝土梁已有的研究资料,结合抗剪性能确定指标,确定偏心钢板混凝土梁三组试件的试验加载方案、测量对象和试验装置。(2)通过对三组试验梁进行静力加载试验,并对三组试验梁的荷载-位移曲线、延性、钢筋应变、型钢的应变以及裂缝发展情况进行研究,结果表明三组梁都发生了剪切斜压破坏,偏心钢板混凝土梁抗剪能力与延性比钢板混凝土梁以及型钢混凝土梁低。(3)基于ABAQUS有限元软件对三组试验梁抗剪性能进行模拟研究,并且将模拟和物理试验两组研究结果进行误差分析,结果表明,梁的抗剪承载能力,延性等与试验测试结果较为吻合,该有限元模型可靠性较好。(4)采用有限元ABAQUS模拟了在不同偏心距、剪跨比、配箍率等参数影响下对偏心钢板混凝土梁的抗剪能力的影响,重点考虑了不同偏心距的情况下进行抗剪承载力计算。结果表明,随着偏心距的增大其抗剪承载力相应的减小,并且其延性也相应的减小,调整后抗剪承载力与模拟试验结果较为接近,差异性较小;对于剪跨比的影响,抗剪承载力与剪跨比反相关,剪跨比增大抗剪承载力减小;改变配箍率,随着配箍率的增大,梁抗剪承载能力增量较小。(5)采用ABAQUS软件对偏心钢板混凝土连梁剪力墙结构进行损伤分析,结果表明偏心钢板混凝土连梁剪力墙的整体性能比型钢混凝土梁和钢板混凝土梁较好;水平承载能力高于型钢混凝土连梁剪力墙和钢板混凝土连梁剪力墙。
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