配有高延性冷轧带肋钢筋焊接网一字型截面剪力墙抗震性能研究

摘要

钢筋混凝土剪力墙由于整体性好，有较大的抗侧刚度，容易满足承载力需求，而被广泛应用于高层建筑。人们通过大量的震害经验和试验研究认识到：地震中建筑结构的损坏以至于倒塌，主要是由于结构构件的耗能能力和塑性变形能力不足造成的。在设计中，仅满足承载力的要求是远远不够的，更重要的是使结构具有良好的变形和耗能能力。随着现代建筑技术的快速发展以及节能减排和有效利用国家矿产资源的要求，目前国家已经研制并生产出高延性冷轧带肋钢筋，同时为适应工业化生产的要求，形成了高延性冷轧带肋钢筋焊接网。作为一种新型高性能的结构材料，这种高延性冷轧带肋钢筋焊接网用于剪力墙结构中，具有强度高、节省钢材、施工快捷方便、施工质量高等优点，其综合经济效益更好。此外钢筋焊接网还可以采用较小直径的分布筋，较密的钢筋间距，能起到更好的粘结锚固作用，网片的刚度大，整体性好，有利于防止混凝土裂缝的产生和发展。虽然高延性冷轧带肋钢筋的延性优于普通冷轧带肋钢筋，但与普通热轧钢筋相比，这类钢筋没有明显的屈服平台，变形能力较差且强屈比较低，因此当这类焊接网用作剪力墙的分布钢筋网其抗震性能如何需要进行研究。为此，本文对配置高延性冷轧带肋钢筋焊接网的剪力墙试件进行了低周反复加载试验，并利用ABAQUS非线性有限元软件对试验的试件进行了模拟分析。
　　 本文具体的研究内容如下：
　　 1.首先进行了7片配有高延性冷轧带肋钢筋焊接网的悬臂剪力墙抗震性能试验。7片剪力墙均为一字型截面。试验中考虑了剪跨比、轴压比、腹板分布钢筋间距和配筋率对试件抗震性能的影响。通过试验研究，分析了各试件的滞回性能、承载能力、刚度退化过程、试件裂缝开展情况，并且分析了试件的变形能力和耗能性能等。
　　 2.通过ABAQUS非线性有限元分析软件，采用单调加载的方式对7片剪力墙试件进行了分析模拟，将分析结果中的损伤图与试件破坏形态进行对比，将分析的骨架线与试验骨架线对比，以验证模拟的可靠性，并通过模拟结果来研究试件内钢筋应变的变化。
　　 3.通过试验结果和模拟分析，得出了配有高延性冷轧带肋钢筋焊接网剪力墙的研究结论并提出了相关设计建议。