钢板夹心混凝土剪力墙-钢筋混凝土楼板节点静力试验与有限元分析

摘要

钢板混凝土组合剪力墙是一种新型组合结构.在核电工程中,钢板混凝土组合剪力墙具有承载能力高,抗震性能好,可靠性高,施工方便,可模块化生产等诸多显著优点.高温气冷堆示范工程采用钢板混凝土组合结构模块,能够简化安全壳结构设计,减小施工难度,同时能够优化结构受力特征.为了减少土建建造成本,楼板仍旧采用现浇钢筋混凝土结构.对于高温气冷堆反应堆厂房,连接外墙与安全壳的楼板上的某些房间里有一些与核安全相关设备与管道,因此对楼板的抗震性能要求高,钢筋混凝土楼板与钢板混凝土组合剪力墙安全壳连接部位由于墙体两侧双向钢板的贯通,人为造成钢筋混凝土楼板与钢板混凝土墙节点变成薄弱部位.截至目前,国内外众多学者已经对组合结构诸多节点形式的受力性能进行了一系列研究,但大多集中在钢管混凝土梁柱节点.但钢板混凝土组合剪力墙与钢筋混凝土楼板连接节点与钢管混凝土梁柱节点相比有较大不同,民用工程钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁节点区,配置大量的竖向及纵向钢筋,而目前高温堆拟采用的楼板与钢板混凝土剪力墙节点区墙体内部不配置任何钢筋,因此延性性能与传统钢管混凝土节点比要差,故需要对其开展专门研究,以确定其节点做法的受力性能.本文针对钢板夹心混凝土剪力墙-钢筋混凝土楼板节点完成了2个钢板夹心混凝土组合剪力墙-钢筋混凝土楼板节点试件在静力荷载作用下的受力性能试验,研究了节点的承载力、变形能力和破坏模式.并在合理选择材料本构关系、破坏准则的基础上,通过ABAQUS有限元模拟分析,结合荷载位移曲线、试件承载力等数据结果对比,验证有限元分析与静力试验结果的一致性.研究表明该节点破坏模式是楼板根部受拉钢筋锚固破坏,节点耗能性能较差;节点连接构造满足强墙弱楼板和强剪弱弯的设计理念.