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双钢板-混凝土组合剪力墙变形能力分析 发布时间：2018-01-03 14:09 浏览次数：
框架-核心筒混合结构体系是目前超高层建筑中普遍采用的结构体系。随着建筑高度的增加,核心筒底部剪力墙承受的轴压力随之增大。为了保证核心筒剪力墙具有足够的变形能力,剪力墙的轴压比需要严格控制。于纤维法和精细材料本构模型,编制了双钢板-混凝土组合剪力墙的截面分析程序,并通过已有试验验证了分析结果的准确性。 通过对6 379个不同参数的双钢板-混凝土组合剪力墙的计算分析,得到了影响剪力墙截面变形能力的主要因素有考虑钢板作用的轴压比、混凝土强度、墙身的材料配比和暗柱混凝土的约束效应。研究结果表明:回归分析得到的双钢板-混凝土组合剪力墙截面极限曲率的计算公式满足精度要求并偏于安全;在此基础上,提出了双钢板-混凝土组合剪力墙基于位移的设计方法。同时,根据国内规范的设计方法,给出了双钢板-混凝土组合剪力墙的轴压比限值:对于C50以下的混凝土,双钢板-混凝土组合剪力墙的设计轴压比的限值为0.45;对于C50以上的混凝土,设计轴压比的限值可建议按n2d,lim=-0.004fcu+0.625计算。以双层钢板混凝土组合剪力墙的试验研究为基础,采用有限元软件ABAQUS建立双层钢板混凝土组合剪力墙的非线性有限元模型。通过考虑材料非线性和模拟加载全过程对钢板屈曲等受力性能进行分析。有限元分析结果与试验结果吻合较好。在此基础上,分析了影响双层钢板混凝土组合剪力墙承载力和变形能力的主要因素,包括轴压比、高宽比、混凝土强度、钢材强度和钢板厚度。 结果表明:随着轴压比的增大,双层钢板混凝土组合剪力墙的极限承载力有所提高,但变形能力下降,随着高宽比的增大,双层钢板混凝土组合剪力墙的极限承载力降低,变形能力增加;随着混凝土强度的增加,双层钢板混凝土组合剪力墙的极限承载力提高,变形能力减小;随着钢材强度和钢板厚度的增加,双层刚板混凝土组合剪力墙承载能力和变形能力都明显增加。提出计算该类组合剪力墙压弯承载力简化计算公式,将该简化公式计算结果与试验结果进行对比验证,结果表明,该公式的计算精度较高,可用于双层钢板混凝土组合剪力墙压弯承载力计算。
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