内置钢板-冷弯型钢高强混凝土低矮剪力墙抗震性能的试验研究

摘要

内置钢板-冷弯型钢混凝土剪力墙是在冷弯型钢混凝土剪力墙和钢板剪力墙基础上发展而来，结合了两种类型剪力墙的优点，具有延性好、耗能多、变形能力强等特点，适用于高烈度区中高层建筑。地震作用下，高强混凝土低矮剪力墙延性差，容易发生剪切破坏，表现出明显的脆性。热轧钢板力学性能好，经过热处理的钢材，其塑性、韧性、屈服强度、抗拉性能都有所提高。因此，在高强混凝土低矮剪力墙中内置热轧钢板能提高低矮剪力墙的延性，改善其抗震性能。
　　本文主要研究目的是：在低周反复水平荷载作用下，对内置钢板冷弯型钢高强混凝土低矮剪力墙的承载力、破坏特征、耗能、延性等方面进行比较分析，研究内置钢板冷-弯型钢高强混凝土低矮剪力墙的抗震性能。在高烈度区中高层建筑结构设计中，往往更注重剪力墙的延性、变形能力和耗能。本文作者所在团队已完成一系列不同混凝土强度和轴压比的暗藏冷弯薄壁型钢高强混凝土剪力墙低周往复试验，证实了边缘构件的冷弯型钢和中部暗支撑对高强混凝土剪力墙的承载力、延性、耗能等均有不同程度的提高。故本文结合冷弯型钢高强混凝土剪力墙的研究成果，拟研究内置钢板-冷弯型钢高强混凝土低矮剪力墙的抗震性能。
　　本文主要研究工作和成果：①设计了2个钢板中心间距为180mm，配钢率分别为1.0％和1.6%的试件，以及2个钢板中心间距330mm，配钢率分别为1.0%和1.6%的试件，对比分析不同配钢率和不同钢板位置下低矮剪力墙的抗震性能。②通过低周反复加载试验得到4个构件的滞回曲线和骨架曲线、开裂荷载、极限荷载、极限位移、耗能指标等，得出三个主要结论：1）提高钢板配钢率能有效改善低矮剪力墙的破坏类型，提升其延性和耗能能力，但对极限水平承载力影响不大；2）钢板间距越大，低矮剪力墙的后期水平承载下降越慢，但对极限水平承载力的影响不大。3）内置钢板能有效抑制墙身斜裂缝的加宽和延伸。③根据规范分别计算了4个试件的斜截面抗剪承载力，将计算值和实际测量值进行对比，结合试件破坏形态，建议了内置钢板混凝土剪力墙的斜截面抗剪承载力计算公式的适用范围。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 高强混凝土性能及应用

1.3 钢板及冷弯型钢混凝土剪力墙的研究概况

1.4 方案的提出和研究内容

2 试验概况

2.1 试验设计

2.2 试验装置和加载制度

2.3 试验的测试内容和测点布置

2.4 本章小结

3 试验现象及过程

3.1 试验现象及实验过程描述

3.2 SPRCW-5试验过程及现象描述

3.3 SPRCW-6试验过程及现象描述

3.4 SPRCW-7试验过程及现象描述

3.5 SPRCW-8试验过程及现象描述

3.6 本章小结

4 试验结果分析与对比

4.1 试件破坏形态及类型分析

4.2 试件滞回曲线分析

4.3 试件骨架曲线分析

4.4 试件承载力分析

4.5 试件延性性能分析

4.6 试件的耗能能力分析

4.7 试件强度衰减分析

4.8 试件极限位移角分析

4.9 应变分析

4.10 本章小结

5 低矮剪力墙承载力及变形分析

5.1 试件初始弹性刚度分析

5.2 内置钢板-冷弯型钢混凝土剪力墙受剪承载力计算公式

5.3 内置钢板-冷弯型钢高强混凝土剪力墙的变形能力

5.4高强混凝土低矮剪力墙的抗震措施探讨

6 结论和展望

6.1 主要研究结论

6.2 后续研究工作的展望

致谢

参考文献