论文部分内容阅读
在钢筋混凝土矮墙（剪跨比小于1.5）腹板内均匀布置钢管的方法,可以提高矮墙的竖向承载力、受剪承载力、竖向与侧向稳定性以及墙体变形能力,避免钢筋混凝土矮墙产生脆性的破坏。钢管混凝土矮墙适用于高层与超高层建筑底部以及结构转换层上部的剪力墙等受力结构。目前,国内外对该种形式的矮墙研究较少。本文使用试验结合有限元的方法对钢管混凝土矮墙受剪机理进行了研究,为其实际应用提供理论依据。论文的主要工作如下:（1）完成了一组钢管柱、一组普通混凝土柱、一组钢管组合柱和一组钢管混凝土剪力墙矮墙总共12个试件（每组三个试件）的轴压试验。通过试验研究了在加载过程中钢管的受力状态、钢管混凝土与管外混凝土间的轴力分配情况以及其破坏模式。试验表明,在腹板中均布钢管后,矮墙具有优秀的竖向承载能力与变形能力以及后期稳定性;墙体轴力达到峰值之前,墙体各部分的轴力可以根据各自的竖向压缩刚度进行分配。（2）使用ABAQUS对钢管混凝土组合柱以及钢管混凝土矮墙的轴压性能进行了模拟与参数分析,分析了套箍指标、钢管数量、配钢率以及约束面积比对其压全过程的影响。基于试验与数值模拟结果,建议了其轴压承载力以及轴压比的建议计算方法。（3）完成了5个钢管混凝土矮墙的拟静力试验,研究了轴压比、钢管的布置形式、抗剪件类型以及钢管间的连接对其抗震性能的影响。通过试验给出了其破坏模式、内部抗剪件以及钢管间斜撑的破坏形态以及内部钢筋的受力状态。试验表明,该类型矮墙呈现明显的延性破坏模式,在高轴压比下具有良好的变形能力与稳定性。使用OpenSees对五片钢管混凝土矮墙进行了模拟,并对墙体高宽比、水平钢筋配筋率、混凝土强度、轴压比以及钢管数量等参数对其抗震性能的影响进行了参数分析。（4）基于复合拉压杆模型建立了钢管混凝土矮墙的受剪承载力预测方法,结合拟静力试验数据提出了钢管混凝土矮墙的四折线恢复力模型,给出了各个关键点的取值方法以及各个阶段的加载刚度,并通过拟合试件卸载刚度KUL,得到了KUL与侧移的曲线。