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剪力墙是高层建筑结构中最常采用的核心抗侧力部件,研制抗震性能更好的剪力墙是工程界十分关心和亟待解决的问题。
本文提出了一种新型内藏钢桁架混凝土组合剪力墙,该新型组合剪力墙包含两种组合,即不同受力体系桁架与剪力墙的组合、不同材料型钢与混凝土的组合,形成了双重组合剪力墙。本文对该新型剪力墙进行了较系统的抗震试验研究和理论分析。本文主要工作:
1.进行了6个1/3缩尺的剪跨比为2.2的高剪力墙的抗震性能试验研究。6个试件包括1个普通混凝土高剪力墙、1个内藏钢筋桁架混凝土高剪力墙、1个内藏钢框架混凝土高剪力墙、1个内藏钢框架-钢筋桁架高剪力墙、1个内藏钢桁架混凝土高剪力墙及1个内藏钢-钢筋组合桁架混凝土高剪力墙。通过试验,对各不同设计参数剪力墙的承载力、刚度及其衰减过程、延性、滞回特性、耗能能力和破坏特征等进行了较系统的分析,揭示了其抗震机理。
2.在试验研究的基础上,建立了内藏钢桁架混凝土组合剪力墙的刚度和承载力简化力学模型与计算公式,计算结果与试验结果符合较好。建议了恢复力模型。
3.给出了内藏钢桁架混凝土组合剪力墙的抗震构造措施,提出了该新型剪力墙结构的抗震设计建议。
研究结果表明:内藏钢桁架高剪力墙与普通高剪力墙相比:屈服荷载和极限荷载均比显著提高;屈服刚度明显提高;其滞回环相对饱满,延性系数及耗能能力显著提高;内藏钢桁架高剪力墙,其钢桁架斜杆对裂缝发展有控制作用,现象是墙体上的裂缝较多、分布域较广,这是抗震耗能能力增强的重要表征;内藏钢桁架高剪力墙有增大底部塑性耗能区域的作用,这是抗震耗能能力增强的另一重要表征;内藏钢桁架还有显著提高抵抗剪力墙基地剪切滑移能力的作用。
本文提出的内藏钢桁架高剪力墙已在实际工程中应用,效果良好。
本文给出的内藏钢桁架高剪力墙抗震设计建议和有关研究结果可供抗震设计参考。