【摘 要】
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本文提出了一种采用纤维增强复合材料（Fiber reinforced polymer,FRP,简称复材）、钢材和混凝土的新型组合剪力墙:内置复材约束芯柱的组合剪力墙。复材约束芯柱（FRP confined concrete core）简称为FCCC,包括（FCCCOriginal）、FCCC-R（FCCC-Rebar）和FCCC-PR（FCCC-Prestressed Rebar）三种不同的构造形
【基金项目】
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十三五国家重点研发计划项目“高性能纤维增强复合材料与新型结构关键技术研究与应用（2017YFC0703000）”; 国家自然科学基金项目“配置预应力复材约束混凝土芯棒的钢筋混凝土构件的受力性能研究（20191300903）”
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本文提出了一种采用纤维增强复合材料（Fiber reinforced polymer,FRP,简称复材）、钢材和混凝土的新型组合剪力墙:内置复材约束芯柱的组合剪力墙。复材约束芯柱（FRP confined concrete core）简称为FCCC,包括（FCCCOriginal）、FCCC-R（FCCC-Rebar）和FCCC-PR（FCCC-Prestressed Rebar）三种不同的构造形式。将FCCC作为增强组件配置在钢筋混凝土（Reinforced concrete,RC）剪力墙内可降低剪力墙轴压比,改善脆性破坏形态,提高在高轴压比下的变形能力,改善构件在极限状态下的抗倒塌性能。本文通过试验研究和理论分析的方法对内置复材约束芯柱的组合剪力墙的抗震性能开展了一系列研究。在复材约束芯柱组件层次,进行了30个短柱试件的轴压性能试验和28个短梁试件的抗剪性能试验,研究了剪力墙内嵌复材约束芯柱组件在受压或受剪状态下的破坏模式,得到了复材管材料性能和管内混凝土强度等参数对组件性能的影响规律,针对FCCC轴压设计模型给出了选用建议,针对FCCC受剪设计提出了承载力计算公式。在构件层次,进行了8个高墙试件和9个矮墙试件在恒定轴压力下的侧向往复加载试验,获得了配置FCCC的RC剪力墙的破坏模式和滞回性能,分析了组合剪力墙的承载力、延性、刚度退化、变形能力、耗能能力等指标和应变发展。此外,采用Open Sees建立了新型组合剪力墙的数值分析模型,基于试验和数值模拟,得到了轴压比、复材管内外混凝土强度、约束边缘构件纵筋配筋率和箍筋配置等参数对剪力墙抗震性能的影响规律。在上述组件研究和构件研究的基础上,分别基于平截面假定和简化的拉压杆模型建立了FCCC组合剪力墙高墙和矮墙的承载力预测方法,为FCCC组合墙的结构设计方法提供了参考。此外,根据拟静力试验过程建立了组合剪力墙的四折线骨架曲线模型,基于承载力计算方法和试验数据得到了试件的骨架曲线,预测曲线与试验结果符合较好。
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