钢管混凝土边框内藏波形钢板剪力墙抗震性能试验研究

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1、+分类号：学校代码：10128UDC：学号：20151800160硕士学位论文（学生类别：全日制专业型硕士研究生学位类别：工程硕士领域名称：建筑与土木工程论文题目：钢管混凝土边框内藏波形钢板剪力墙抗震性能试验研究英文题目：Experimentalstudyontheseismicbehaviorofashearwallwithconcrete-filledsteeltubularframesandacorrugatedsteelplate学生姓名：高泽宇导师姓名：韩青副教授张旭平高级工程师二○一八年六月内蒙古工业大学硕士学位论文摘要钢—混凝土组合剪力墙是一种将钢

2、材和普通混凝土剪力墙相结合的新型剪力墙,这类组合剪力墙能够有效地将钢材和混凝土结合在一起，发挥钢材的优势。它的形式较多，比如钢管（钢骨）混凝土组合剪力墙，钢板剪力墙等形式。本文提出了一种新型组合剪力墙，用钢管混凝土柱作为剪力墙的约束边缘构件，并在钢筋混凝土墙板中内置波形钢板，钢板与钢管混凝土柱焊接。本文对上述新型剪力墙进行了低周反复加载试验，研究其破坏过程、破坏形态、承载能力、变形能力、滞回性能等抗震性能。试验结果表明：试件的破坏形态为弯剪破坏，钢管混凝土柱柱脚钢管撕裂、墙体底部钢筋屈服、拉断，墙体底部混凝土全面压溃脱落。与其他试件相比，钢管混凝土边框内藏波形钢

3、板剪力墙试件的承载能力、变形能力和耗能能力显著提高，刚度退化更为缓慢。本文在试验的基础上对运用2种损伤计算方式对新型剪力墙进行了损伤分析，第一种方法是：基于刚度的Roufaiel损伤模型；第二种方法是：基于变形和能量的Park&Ang损伤模型。通过计算分析发现，Park&Ang损伤模型与实际试验中的试件破坏情况总体符合更好。本文运用ABAQUS软件对上述剪力墙试件进行了有限元计算和分析，将有限元计算的结果和实际试验结果进行了对比分析，二者吻合较好，表明本文建立的新型剪力墙模型是合理的。随后，运用ABAQUS有限元软件建立了4个系列的新型剪力墙模型，主要研究了波形

4、钢板的波长q、波幅a、轴压比以及混凝土强度等级等因素对新型剪力抗震性能的影响。研究表明：波长q相同的情况下，波幅a越大，试件的极限荷载就越大；在相同的波长或波幅的情况下，波长与波幅之比越接近1，试件的极限荷载就越大，且骨架曲线的下降段越平缓；GSW3-4系列剪力墙的屈强比在0.1-0.6轴压比条件下均为最小，有利于实现“大震不倒”的目标；混凝土的强度对于钢管混凝土边框内藏波形钢板剪力墙的影响有限。关键词:新型组合剪力墙；抗震性能；钢管混凝土边框；波形钢板I内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractThesteel-concretecompositeshearwa

5、llisanewkindofshearwallcombinedwithsteelandordinaryconcreteshearwall.Suchcombinedshearwallcaneffectivelycombinesteelandconcretetotakeadvantageofsteel.Ithasmanyforms,suchasconcretefilledsteeltubeshearwall,steelreinforcedshearwall,steelplateshearwall,andotherforms.Inthispaper,anewtypeo

6、fcompositeshearwallisdesigned,whichreplacesanordinaryconcretecolumnwithCFSTcolumnastherestrainededgememberoftheshearwall,andthecorrugatedsteelplateisplacedintheconcretewallslab.Inthispaper,thenewshearwallhasbeentestedwithlowcyclicloading,andtheaseismicpropertiessuchasfailureprocess,f

7、ailureform,bearingcapacity,deformationabilityandhystereticperformancearestudied.Thetestresultsshowthatthefailuremodeofthespecimenistheflexure-sheartype.Thetensionsideoftheconcrete-filledsteeltubesistorn,andthesteelbarsinthewallyieldandbulgeoutward.Theconcreteatthebottomofthewallisful

8、lydetachedan