材料强度对一字形钢管束混凝土组合剪力墙轴压性能的影响分析

摘要

钢管束混凝土组合剪力墙(简称ICSW)主要由矩形钢管、C形钢或H型钢等焊接构成,并通过在腔体内部浇筑混凝土所形成的一种新型钢-混凝土组合构件。核心混凝土有效延缓了周边钢管的局部屈曲,同时在三向约束效应下具有更高的轴向承载力、竖向刚度和变形能力。采用ABAQUS软件建立了10个ICSW的精细化有限元模型,在试验验证正确的基础上,系统地分析了钢材强度、混凝土强度对其轴向力学性能的影响。分析结果表明:改变混凝土及钢材强度对ICSW的应力分布及破坏模式影响较小,提高混凝土强度可提升ICSW的轴压承载力和轴向刚度;提高钢材强度可显著提升ICSW的轴压承载力,但对其初始轴向刚度影响不明显。此外,通过合理匹配钢材和混凝土的材料强度,可进一步发挥钢管束对核心混凝土的约束作用,提高ICSW组合构件的轴压性能。