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剪力墙是高层建筑有效的抗侧力构件之一,以往的地震灾害经验表明,剪力墙墙趾处的混凝土易被破坏,地震过后修复困难且造价较高。基于可更换结构的设计理念,本文提出了一种墙趾可更换的波形钢板混凝土组合剪力墙(RCSW):在剪力墙墙身中内嵌水平或竖向放置的波形钢板,在剪力墙的两侧用方钢管柱作为约束边缘构件,并用阻尼器代替剪力墙的墙趾。采用试验研究及有限元分析相结合的方法,研究剪力墙的可更换性及更换墙趾构件前后RCSW的抗震性能。主要研究成果如下:(1)设计了一种阻尼器作为剪力墙墙趾的可更换构件,并对可更换水平波形钢板混凝土组合剪力墙(HRCSW)及可更换竖向波形钢板混凝土组合剪力墙(VRCSW)进行了更换阻尼前后两个阶段的低周循环加载试验。通过对比HRCSW和VRCSW更换阻尼器前后的受力过程、破坏模式、承载能力、抗侧刚度、延性、滞回性能和耗能能力等抗震性能,研究了RCSW的受力机理和更换阻尼器及波形钢板放置形式对RCSW的抗震性能的影响。(2)试验结果表明:RCSW的破坏均为阻尼器先于主体墙破坏,主体墙的薄弱部位为阻尼器上端板与主体墙连接处和主体墙墙底;RCSW受损位置集中在可更换构件上,而可更换构件受损后容易拆卸更换。更换阻尼器后,RCSW的初始刚度有所下降,承载能力也略有下降,但屈服荷载分别提高了7.3%和12.2%;阻尼器破坏对HRCSW的后续刚度及延性影响比VRCSW更大。波形钢板竖向放置时,RCSW的初始刚度、抗侧承载力、延性及耗能能力更好;更换阻尼器后的VRCSW比更换阻尼器后的HRCSW的峰值荷载高22.12%。(3)通过ABAQUS有限元分析软件,模拟了RCSW的受力过程及承载能力等,验证了ABAQUS有限元软件分析的可靠性。在此基础上,模拟了墙趾不可更换的钢板混凝土组合剪力墙(CSW)的力学性能,并将CSW和RCSW的承载能力等抗震性能进行了对比;对RCSW进行了参数分析,研究了内嵌钢板厚度及阻尼器腹板厚度对RCSW抗震性能的影响。(4)有限元结果表明:与墙趾不可更换的水平波形钢板混凝土组合剪力墙(HCSW)和竖向波形钢板混凝土组合剪力墙(VCSW)相比,带有可更换墙趾构件的HRCSW和VRCSW的初始刚度均有所下降,峰值荷载分别下降了19.4%和17.4%,但延性分别提升了20%和23%。RCSW的初始刚度、耗能能力、承载能力均随着RCSW内嵌钢板和阻尼器腹板厚度的增加而有不同程度的增大,其中阻尼器腹板厚度对RCSW承载能力影响较小;RCSW的延性随着内嵌钢板厚度的增大先增大后减小,随着阻尼器腹板厚度的增大而减小;合理匹配阻尼器与剪力墙主体墙强度和刚度关系,是实现RCSW延性耗能屈服机制的关键,建议内嵌钢板厚度取值范围为3mm~5mm,阻尼器腹板厚度取值为3mm~4mm。