钢—混凝土联肢剪力墙钢板组合连梁抗震性能研究

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连梁作为联肢剪力墙结构的第一道抗震防线,其重要性不言而喻。采用内嵌钢板形式的组合连梁,由于构造简单,施工方便,且充分利用了钢材和混凝土两种材料的优点,逐渐成为研究重点。然而,组合连梁钢板配钢率对其抗震性能的影响,需进一步研究;另外,将端板螺栓连接引入组合连梁,作为联肢剪力墙组合结构中一种新型节点连接方式,其抗震性能有待研究。本文针对以上问题,主要进行了下列研究工作:(1)以组合连梁钢板配钢率以及组合连梁中钢板与预埋于墙肢暗柱中的H型钢的连接方式为试验主要参数,参考相关文献共设计制作了3个组合连梁联肢剪力墙试件,组合连梁均为受剪控制。(2)进行试验方案设计,确定加载装置及加载制度、量测方案等,并对试件进行低周往复试验。(3)通过处理试验数据,得到各个试件的抗震性能指标,包括滞回曲线、骨架曲线、承载力、连梁变形能力、刚度退化和耗能能力。然后结合试验现象,对三个试件抗震性能进行对比。(4)为了进一步了解试件的受力性能,选取有限元分析软件DIANA对试验进行模拟与分析,并将分析滞回曲线及骨架曲线与试验结果进行对比,在吻合良好的前提下进行了参数分析。(5)根据试验及分析结论,对本文研究的不足进行总结,并提出后续研究建议及展望,以利于进一步研究。根据以上研究结果,可得出下列结论:在名义抗剪承载力相同的情况下,高钢板配钢率组合连梁的耗能能力及延性均较好;在组合连梁联肢剪力墙结构中,经过合理设计后的端板螺栓连接具有优异的抗震性能,其抗震性能不劣于传统焊接连接;组合连梁钢板配钢率过低,钢板作用发挥程度有限;采用有限元分析软件DIANA对试件进行模拟与分析,发现提高混凝土强度等级、增大组合连梁配箍率或钢板配钢率均能显著提高试件承载力,并据此提出了一些工程建议。
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