钢板单面外包混凝土组合剪力墙弹塑性稳定承载力及混凝土板厚需求

摘要

钢板外包混凝土组合剪力墙(C-SPW)是在钢板单面或两面浇筑钢筋混凝土板，采用焊接栓钉连接形成整体抵抗侧向力。C-SPW具有抗剪承载力高、抗侧刚度大、耗能能力强的特点，是一种有效的高层结构抗侧力构件。
　　C-SPW的钢筋混凝土板对内嵌钢板提供有效的侧向约束，控制钢板出现过早的屈曲。C-SPW的延性设计要求钢板进入剪切屈服后具有一定的变形耗能能力。一定厚度的混凝土板才能保证钢板发生弹塑性屈曲。
　　本文基于ABAQUS软件设计了新颖的钢板单面外包混凝土C-SPW有限元计算模型，对钢板单侧外包混凝土板C-SPW在单调水平荷载下的反应进行了弹塑性分析，研究了C-SPW各组成构件的协同工作机理及设计参数变化对C-SPW抗剪承载力、受力性能的影响。
　　基于有限元模拟结果分析了钢板厚度、混凝土板厚度、混凝土强度等级、栓钉间距、墙板高宽比的变化对钢板单面外包混凝土C-SPW钢板弹塑性屈曲的影响;提出了钢板单面外包混凝土C-SPW在层间侧移角θ＜0.4％时钢板不发生屈曲的混凝土板厚需求计算公式。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 组合剪力墙

1．1．2 组合剪力墙的工程应用

1．2 国内外研究现状

1．2．1 组合剪力墙滞回性能研究

1．2．2 组合剪力墙混凝板厚需求研究

1．3 本文主要研究内容

第二章 有限元模型

2．1 材料本构关系

2．1．1 混凝土本构

2．1．2 钢材本构

2．1．3 栓钉与钢筋本构

2．1．4 粘结滑移本构

2．2 边界条件及单元选取

2．3 加载方式

2．4 单元相互作用

2．5 有限元模型验证

第三章 有限元分析

3．1 算例设计依据

3．2 钢板单面外包现浇混凝土C-SPW算例

3．3 有限元结果提取

3．4 钢板单面外包混凝土C-SPW受力特征

3．4．1 墙板剪力侧移关系

3．4．2 钢板受力特征

3．4．3 混凝土板受力特征

3．4．4 混凝土板与钢板间的粘结力

3．4．5 混凝土板与框架翼缘间的挤压力

3．4．6 栓钉受力

3．5 组合剪力墙参数影响分析

3．5．1 栓钉直径的影响

3．5．2 钢板厚度的影响

3．5．3 栓钉间距的影响

3．5．4 混凝土板厚的影响

3．5．5 剪力墙高宽比影响

3．5．6 混凝土强度等级的影响

第四章 混凝土板厚需求

4．1 临界侧移角的判定

4．2 栓钉排布方式的确定

4．3 混凝土板厚需求的有限元分析

4．3．1 算例设计

4．3．2 参数变化影响

4．3．3 混凝土板厚需求有限元值

4．4 混凝土板厚需求计算公式

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

作者简历

攻读硕士期间论文发表情况