端部加强的SRC中高剪力墙抗震性能试验研究

摘要

本团队前期对剪跨比为1.85的中高剪力墙构件SRCW1~SRCW5的试验研究发现：墙体破坏时受压侧端部混凝土过早破坏，内置竖向型钢未能有效改善墙体变形性能。本文提出两种端部加强的SRC中高剪力墙形式，即外包钢套筒或暗柱放置双型钢来约束墙体端部混凝土，通过约束墙体两侧端部混凝土以提高其受压性能，希望通过延迟墙端混凝土破坏或转移破坏区域，达到提高内置竖向型钢的SRC剪力墙地震下延性变形能力的目的。
　　本文共设计了3片剪跨比为1.85的端部加强的SRC中高剪力墙构件，包括1片暗柱型钢约束的剪力墙和2片端部带钢套筒约束的剪力墙，采用低周往复加载，研究不同端部约束方式对SRC中高剪力墙抗震性能的影响。本文得出的主要结论如下：
　　（1）与内置竖向型钢SRC剪力墙相比，暗柱放置两根型钢的剪力墙未改变破坏形态，而2片端部外包钢套筒的剪力墙则转移了破坏区域，扩大了塑性铰区，增大了墙体转动能力；
　　（2）与内置竖向型钢SRC剪力墙相比，暗柱区放置两根型钢的方式对混凝土的约束效果不佳，该种型钢配置方式并不能改善剪力墙的变形性能以及耗能能力；
　　（3）与内置竖向型钢SRC剪力墙相比，端部加强的型钢混凝土剪力墙中钢套筒对端部区域混凝土的约束效应良好，能显著提高剪力墙变形能力及后期刚度，但对墙体耗能能力的提高并不明显；
　　（4）在端部外包钢套筒的SRC剪力墙基础上，将暗柱区内置型钢在基础顶面处截断使其仅承担受压作用，增大暗柱区域的纵向配筋率的同时加强约束；该种构造方式虽然能改善剪力墙的变形性能以及耗能能力，但会削弱剪力墙的承载能力。
　　（5）采用有限元软件VecTor2对本文试验的三个剪力墙构件进行模拟分析表明，在考虑墙体端部钢套筒对混凝土约束作用的情况下，对端部加强的SRC剪力墙进行模拟分析具有较高可行性。
　　（6）对于端部加强型SRC剪力墙而言，由于现行规范抗弯承载力计算公式中无法考虑钢套筒约束效应对混凝土的提高作用，按现行规范计算墙体抗弯承载力时将被显著低估。

目录

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中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 研究背景

1.2 型钢混凝土剪力墙的研究现状

1.3 本文的研究目的和内容

2 试验设计

2.1 构件设计

2.2 材料特性

2.3 试验装置及加载制度

2.4 本章小结

3 试验结果

3.1 基本规定

3.2 试验现象

3.3 试验现象

3.4 本章小结

4 试验结果分析

4.1 构件破坏特征及机理分析

4.2 滞回曲线分析

4.3 骨架曲线

4.4 变形能力分析

4.5 耗能性能分析

4.6 刚度退化分析

4.7 变形成分分析

4.8 规范承载力计算分析

4.9 钢筋与型钢应变分析

4.10 本章小结

5 有限元分析与试验结果对比

5.1 VecTor2介绍

5.2有限元结果与试验结果对比

5.3荷载位移曲线对比分析

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要研究结论

6.2 对后续研究工作的展望

致谢

参考文献

附录

附录A

附录B