高轴压比下内藏钢桁架组合中高剪力墙抗震性能试验研究

摘要

在高层建筑结构和建筑的底部，其结构中的剪力墙轴压比较大，致使剪力墙的延性变差，破坏过程有时呈脆性。因此，在高轴压比下，研制抗震性能好的剪力墙是工程界十分关注和亟待解决的问题。本文提出了一种新型内藏钢桁架混凝土组合中高剪力墙，该新型组合剪力墙包含两种组合，即：不同受力体系-桁架与剪力墙的组合，不同材料-型钢与混凝土的组合，形成了双重组合剪力墙。本文的主要贡献：一是提出了一种新型剪力墙；二是研究了其在较高轴压比下的抗震性能并进行了理论分析。 1．进行了5个1/3缩尺的剪跨比为1.5的中高剪力墙在较高轴压比作用下的抗震性能试验研究。5个试件包括：1个普通混凝土剪力墙，1个内藏钢框架混凝土剪力墙，1个内藏钢筋桁架混凝土剪力墙，1个内藏钢框架．钢筋桁架剪力墙及1个内藏钢桁架混凝土剪力墙。通过对各个不同设计参数剪力墙的承载力、刚度及其衰减过程、延性、滞回特性、耗能能力和破坏特征等进行了较系统地分析，揭示了其抗震机理。 2．在试验研究的基础上，建议了恢复力模型，建立了其刚度和承载力的简化力学模型和计算公式，计算结果与试验结果符合较好。 3．给出了内藏钢桁架混凝土组合剪力墙的抗震构造措施，提出了该新型剪力墙结构抗震设计的建议。 研究结果表明：内藏钢桁架混凝土中高剪力墙与普通混凝土中高剪力墙相比，屈服荷载和极限荷载均明显提高；屈服刚度较大提高：其滞回环相对饱满，延性及耗能能力显著提高；内藏钢桁架混凝土中高剪力墙，其钢桁架斜杆对裂缝发展有控制作用，墙体上的裂缝较多、分布域较广，底部塑性耗能区域增高，抗震耗能能力显著增强；内藏钢桁架还能显著地提高剪力墙底部抗剪切滑移的能力。 本文给出的内藏钢桁架中高混凝土剪力墙抗震设计建议和有关研究结果可供抗震设计参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2研究现状

1.2.1设置缝、槽和设置耗能装置剪力墙

1.2.2根部配置斜筋剪力墙

1.2.3钢-混凝土混合结构研究现状

1.2.4高轴压比下剪力墙的抗震性能

1.3本文研究内容

第2章试验概况

2.1试件的设计、制作及材料性能

2.1.1模型设计及制作

2.1.2材料力学性能

2.2试验加载方案及测点布置

2.2.1加载方式

2.2.2加载控制

2.2.3测试内容及测点布置

2.3本章小结

第3章试验结果及分析

3.1承载力实测结果及分析

3.2延性性能及分析

3.3刚度及其衰减规律

3.3.1刚度实测值及分析

3.3.2刚度衰减过程分析

3.4滞回曲线及分析

3.5耗能能力及分析

3.6钢筋及型钢应变及分析

3.6.1钢筋及型钢应变滞回曲线

3.6.2钢筋应变分析

3.7破坏特征

3.7.1 SW1.5-1破坏特征

3.7.2 SW1.5-2破坏特征

3.7.3 SW1.5-3破坏特征

3.7.4 SW1.5-4破坏特征

3.7.5 SW1.5-5破坏特征

3.8本章小结

第4章内藏桁架中高剪力墙的力学模型和计算分析

4.1高轴压比下内藏桁架中高剪力墙恢复力模型

4.2高轴压比下内藏桁架中高剪力墙受压承载力计算模型

4.2.1大偏心受压承载力计算

4.2.2小偏心受压承载力计算

4.2.3承载力计算结果与实测结果的比较

4.3内藏钢桁架中高剪力墙受剪承载力计算

4.4初始弹性刚度计算模型及计算分析

4.4.1初始弹性刚度计算

4.4.2初始弹性刚度实测值与计算值的比较

4.5本章小结

第5章抗震设计建议

5.1高轴压比下内藏桁架混凝土中高剪力墙的一般规定

5.2高轴压比下内藏桁架混凝土中高剪力墙的布置原则

5.3高轴压比下内藏桁架混凝土中高剪力墙的构造措施

5.3.1高轴压比下内藏钢筋桁架混凝土中高剪力墙的构造措施

5.3.2高轴压比下内藏钢桁架混凝土中高剪力墙的构造措施

5.4本章小结

结论与展望

参考文献

硕士期间发表的学术论文和获得的专利

致谢