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剪力墙作为高层结构的抗侧力构件,它的抗震性能对高层建筑有重要的影响。作为一种组合墙体,方钢管混凝土约束端柱剪力墙结合钢管混凝土柱轴向承载力高、延性好及混凝土墙体侧向刚度大的优点,因此该组合结构具有广泛的应用前景。
本文对该组合墙体进行了试验研究及非线性有限元分析。主要工作有:
(1)进行了方钢管混凝土约束端柱剪力墙的抗震性能试验研究,系统的分析了此构件的承载力、延性、破坏特征与滞回曲线,揭示了其工作机理,并与普通剪力墙进行对比分析。研究结果表明:该新型组合剪力墙有较强的承载力,延性及耗能能力。
(2)利用通用软件ABAQUS建立有限元模型对方钢管混凝土约束端柱剪力墙进行非线性分析,将分析结果与试验结果进行对比,说明数值方法的可靠性。
(3)在模型验证的基础上,改变影响组合剪力墙性能的因素:轴压比、混凝土强度强度等级、分布筋率、钢管及剪切键强度,揭示其对组合墙体承载力,延性及刚度的影响。主要结论有:轴压比对方钢管混凝土约束端柱剪力墙的极限承载力的影响不明显,延性随着轴压比的增大而降低;随着混凝土强度等级的提高,组合墙体极限承载力提高,延性降低;水平分布筋的配筋率对极限承载力及延性影响较大;墙体最大承载力随着竖向分布筋率的提高稍有降低,延性增加;随着钢管的强度的提高,组合墙体承载力及延性均有提高:随着剪切键的强度的提高,组合墙体承载力及延性均有提高。