新型组合剪力墙受力性能及承载力计算研究

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随着钢-混凝土组合结构研究进展的深入,钢-混凝土组合剪力墙的形式被提出。相比于普通形式的钢筋混凝土剪力墙,钢-混凝土组合剪力墙发挥了两种材料的性能优点,在承载力、延性及耗能性能上具有明显提升,是一种性能优良的抗侧力构件。其中双钢板-混凝土组合剪力墙是由外包钢板形成的腔体内填混凝土形成,其外包钢板可兼做混凝土模板,免去钢筋绑扎及支模的工作,具有突出的优势。本团队先后提出了三种新型组合剪力墙形式,即:钢板-联排钢管混凝土组合剪力墙、带加劲肋多腔双钢板-混凝土组合剪力墙、设缝的双钢板-混凝土组合剪力墙。本文主要目的在于,以本团队提出一系列新型组合剪力墙为研究对象,结合试验现象,利用有限元模拟进行受力性能的深入研究,并推导新型组合剪力墙的承载力计算公式,为该类新型组合剪力墙的实际工程应用提供指导意见。具体内容包括以下几个方面:(1)新型组合剪力墙有限元模拟利用有限元分析软件ABAQUS,选取适当的本构模型、边界条件及接触条件对试验试件进行建模,并通过试验结果验证有限元模型的合理性,表明模型可用于后续的深入分析。(2)新型组合剪力墙受力性能研究及参数分析基于有限元模型,对新型组合剪力墙进行深入研究,分析了试件各组成部件的应力应变发展及分布情况,计算各部件的承载力贡献情况,探究了新型组合剪力墙的作用机理。并选取标准试件进行参数化分析,以探究影响试件承载力的主要因素。(3)新型组合剪力墙承载力计算及设计建议以试验及有限元模型的破坏模式及受力特点为基础,推导新型组合剪力墙正截面承载力计算公式及斜截面承载力计算公式,其计算结果与试验和有限元结果较为吻合,可用于工程实践。基于新型组合剪力墙作用机理和承载力计算的研究,针对本文研究的新型组合剪力墙提出设计建议。
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