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近年来在核电站安全壳,海底隧道,油气储藏罐等结构中广泛应用了钢板夹芯混凝土(SC)组合结构。美国西屋公司在AP1000核电站安全壳的设计中采用了这种新型组合结构,与传统的预应力混凝土核电站安全壳相比,SC组合结构安全壳,能有效提高核电站安全壳的抗冲击性能和抗震能力,并加快安全壳的施工进度,降低建造成本。然而国内外对SC组合结构抗震性能研究很少,核电站安全壳在地震作用下,受力又非常复杂,因此从SC组合结构截面的抗震性能入手,进而对安全壳的抗震性能进行研究。本文通过拟静力试验,对SC组合结构悬臂梁的抗震性能进行研究分析,并应用ABAQUS有限元软件建立了组合悬臂梁模型,进行参数分析,主要包括以下内容:(1)进行SC组合结构悬臂梁构件的拟静力试验,研究SC组合结构悬臂梁的破坏模式、滞回曲线和骨架曲线,以及钢板、混凝土和Cross Tie的应力分布规律和界面滑移规律,同时对组合结构悬臂梁试件的抗震性能进行分析,包括变形恢复能力、耗能能力、有效刚度和等效粘滞阻尼系数等。(2)基于钢-混凝土组合结构中栓钉抗剪承载力力学性能的试验研究,结合SC组合结构试验中界面滑移量,钢板以及Cross Tie应力变化规律,研究SC组合结构中的CrossTie在界面处的抗剪滑移力学性能,提出Cross Tie的极限抗剪承载力以及抗剪承载力设计值计算公式,并建立了Cross Tie界面抗剪承载力-滑移位移的关系模型。(3)应用ABAQUS有限元软件建立SC组合结构悬臂梁构件的有限元模型,结合试验结果进行对比,验证了有限元模型的合理性,特别是Cross Tie在界面处的抗剪承载力-滑移位移模型得到有效的验证。同时进行SC组合结构有限元模型参数分析,研究钢板强度以及CrossTie强度对悬臂梁试件静力性能的影响。