内置钢管混凝土剪力墙非线性分析

《内置钢管混凝土剪力墙非线性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、李亚娥等：内置钢管混凝土剪力墙非线性分析47内置钢管混凝土剪力墙非线性分析李亚娥，郝智海，唐雨虹，吴德良(兰州理工大学土木学院。兰州730050)【摘要】采用有限元软件ABAQUS对内置钢管混凝土剪力墙做单调水平荷载及往复荷载下进行非线性分析，揭示影响墙体承载力的影响因素，为便于比较，做了一片与之含钢率相同的普通钢筋混凝土剪力墙，做了对比论述。【关键词】钢管混凝土；剪力墙；荷载位移曲线；滞回曲线；含钢率【中图分类号】TU375【文献标识码JA【文章编号】1001—6864(2012)09—0047—03NoNLINEARAN

2、ALYSISONCoNCRETE-FILLEDSTEELrUBESI玎RWALLLIYa—e，HAOZhi—hai，TANGYu-hong，WUDe—liang(CollegeofCivilEngi．，LanzhouUniv．ofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Todiscussthefactors，whichinfluenceswallbearingcapacity，itisstudiedaboutthenonlinearanalysisofconcrete—filledst

3、eeltubeshearwallwiththefiniteelementanalysissoftwareABAQUS．Itisproposedthemonotonichorizontalloadsandreciprocalloadscomparingtothereinforcedconcreteshearwallduetothesamesteelratio．Keywords：concretefilledsteeltubecolumns；concreteshearwall；curvesofreactionforceanddis

4、placement；hystereticcurve；steelratio钢一混凝土组合剪力墙已经在高层及超高层建表1混凝土弹塑性参数筑中广泛应用。钢一混凝土组合剪力墙的形式有很多，可以将型钢、钢管、钢板等和混凝土在剪力墙的不同部位进行不同形式的组合⋯。普通剪力墙一般以剪切、弯曲破坏为主，抗震性能较差。为提高剪力墙混凝土压缩应力与非弹性应变见表2。的抗震性能不少学者提出了改进方案。李惠等首次提出钢管混凝土耗能低剪力墙，即把普通剪力墙沿表2混凝土压缩应力与非弹性应变横向断开，中间以钢管柱联系，研究表明此耗能剪力墙的破坏发生在钢管

5、混凝土柱上，而其余部分完好，从而给震后修复工作带来方便。能充分利用钢管混凝土柱的良好滞回性能，消耗地震能量。徐利华等J以框筒结构，整体研究了钢管混凝土排柱剪力墙的动力性能。但以分离式建模有限元研究单独的墙体和试验研究还很少。1材料的本构1．1输入ABAQUS中的混凝土本构参数选用GB50010—2010(混凝土结构设计规范》J混凝土拉伸应力与非弹性应变见表3。所提供的混凝土本构模型。1．2输入ABAQUS中的钢材本构关系表3混凝土拉伸应力与非弹性应变低温建筑技术2012年第9期(总第171期)表4钢材及钢管本构关系箍筋同样为

6、13~10@80。竖向受力筋与箍筋形成骨架，整体嵌固于混凝土中；钢管和混凝土的约束关系采用Tie接触。这样混凝土、钢管与钢筋变形协调，共同受力。为加载力的方便，在每堵墙上加一根钢梁，钢梁与混凝土也用Tie约束。在单元的网格划分过程中，钢筋、钢管与混凝土共用节点，即钢筋单元与混凝土单元、钢管与混凝土单元划分保持一致，具有相同的坐标值。数值模拟采用荷载控制和位移控制两种加载方2模型的建立式，首先轴力通过面压力的形式施加，其初始值为2．86MPa，然后使其在梁端加载的过程中一直存在，且大小不变。由于荷载一位移加载制度中何时采用位移

7、加载比较难确定，而且在有限元分析中也很难实现，所以在施加单调荷载时，只通过加载单调位移；反复荷载阶段只通过位移控制施加低周反复荷载。3有限元结果分析分析了SW1和SW2在不同轴压比，不同混凝土强度等级的情况下承载力的变化。3．1轴压比不同时普通钢筋混凝土内置钢管混凝土由图2可见，轴压比为0．4的普通钢筋混凝土剪图1剪力墙模型力墙极限承载力仅仅比轴压比为0．2的普通钢筋混凝土剪力墙略有增大。由图3可见，内置钢管混凝土墙如图1本文设计了两个试件，普通钢筋混凝土剪体在高轴向压力作用下，刚度增加，强化段略有增长，力墙为SW1和内置钢

8、管混凝土剪力墙为SW2，(以下稳定增长期也只是略有增长。所以轴压比不能显著均以代号简称)墙体尺寸为：长800null，宽160nllll，高的增大组合结构的承载力。以上曲线的共同特点是1000ram，设定含钢率为3％。其中SW1竖向受力筋为都没有下降段，曲率延性好，所以对承载力影响较小22