在改进和提高一般钢筋混凝土剪力墙的承载力和延性的各种措施中,采用钢-混凝土组合剪力墙是一种施工较方便且效果显著的方法。带约束拉杆的异形钢管混凝土组合剪力墙构件更好的体现了该特点,具有非常广阔的应用前景,带约束拉杆的方形钢管混凝土组合剪力墙是其一种特定的组合形式。 本文亦属于带约束拉杆钢管混凝土柱系列研究的一部分,对带约束拉杆方形钢管混凝土组合剪力墙构件可能的弯曲破坏过程采用数值模拟的方法——纤维模型法进行了变参数模拟分析和较完整的理论论证,并研究了其荷载-变形关系。这种分析方法虽然计算结果较为精确,但从工程实践的角度考虑,显得较为复杂、繁琐,不便于实际应用。如何从上述理论成果出发,提出便于让广大设计人员应用的实用方法,是一项十分有意义的工作,也是本文的重点所在。本文对可能的影响参数(包括物理、几何和荷载等参数)进行了较系统的分析,将计算结果进行归纳并分析其力学性能的变化规律,然后从理论高度进行概括,提出在静力荷载作用下的实用设计方法。本文主要工作如下。 (1)根据带约束拉杆方形钢管混凝土组合剪力墙构件弯曲破坏全过程数值模拟的基本原理及基本分析思路,编制数值模拟的分析程序。并通过分别与大量已完成的带约束拉杆方形钢管混凝土柱单向偏心受压试验结果和一般钢筋混凝土剪力墙弯曲破坏试验结果进行比较,验证程序对目标试件进行数值模拟的可行性。 (2)通过自编程序对带约束拉杆方形钢管混凝土组合剪力墙构件的弯曲破坏过程进行全方位变参数模拟分析。主要从极限承载力、荷载-变形曲线、延性等方面分析各主要参数,如轴压比、边框截面尺寸、墙板内分布钢筋、墙身非约束混凝土、边框钢管柱拉杆状态(如材料、直径、水平或竖直间距等)、钢管厚度、钢管材料、管内核心混凝土等对构件力学性能的影响及变化规律,归纳该类构件的受力机理及基本性能。 (3)总结归纳数值分析结果,结合现有相关研究成果,提出目标构件偏心受压时的正截面极限承载力计算公式、相关构造要求和设计建议。