高轴压比下内藏钢桁架混凝土高剪力墙抗震性能试验研究

摘要

在现代高层建筑结构中，剪力墙是最常被采用的抗侧力构件。如何提高剪力墙的抗震性能已经成为工程界十分关心和亟待解决的问题之一。 本文提出了一种新型内藏钢桁架混凝土组合剪力墙，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、不同材料一型钢与混凝土的组合，形成了双重组合剪力墙。本文对该新型剪力墙在较大轴压比作用下进行了较系统的抗震试验研究和理论分析。本文主要工作： 1．在较大轴压比作用下进行了5个1/3缩尺的剪跨比为2.2的高剪力墙的抗震性能试验研究。5个试件包括1个普通混凝土高剪力墙、1个内藏钢筋桁架混凝土高剪力墙、1个内藏钢框架混凝土高剪力墙、1个内藏钢框架．钢筋桁架高剪力墙及1个内藏钢桁架混凝土高剪力墙。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较系统的分析，揭示其抗震机理。 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简化力学模型与计算公式，得出的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的抗震设计建议。 研究结果表明：内藏钢桁架混凝土高剪力墙与普通混凝土高剪力墙相比，屈服荷载和极限荷载均有明显提高；屈服刚度较大提高；其滞回环相对饱满，延性系数及耗能能力显著提高；内藏钢桁架混凝土高剪力墙，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，这是抗震耗能能力增强的重要表征；内藏钢桁架对混凝土高剪力墙有增大底部塑性耗能区域的作用，这是抗震耗能能力增强的另一重要表征；内藏钢桁架还能显著提高剪力墙底部的抗剪切滑移能力。 本文提出的内藏钢桁架高混凝土剪力墙已在实际工程中应用，效果良好。 本文给出的内藏钢桁架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前言

1.2混凝土剪力墙研究现状

1.2.1国内研究现状

1.2.2国外研究现状

1.3本文研究内容

第2章试验概况

2.1模型设计及制作

2.2材料力学性能

2.3试验加载方案及测点布置

2.3.1加载方式

2.3.2加载控制

2.3.3测试内容及测点布置

2.4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延性性能分析

3.3刚度及其衰减规律

3.4滞回曲线及分析

3.5耗能能力及分析

3.6钢筋和型钢应变及分析

3.6.1 SW2.2-1钢筋应变

3.6.2 SW2.2-2钢筋应变

3.6.3 SW2.2-3钢筋和型钢应变

3.6.4 SW2.2-4钢筋和型钢应变

3.6.5 SW2.2-5钢筋和型钢应变

3.6.6各剪力墙同位置钢筋及型钢应变分析

3.6.7暗支撑钢筋及型钢应变对比

3.7破坏特征

3.7.1 SW2.2-1破坏特征

3.7.2 SW2.2-2破坏形态

3.7.3 SW2.2-3破坏形态

3.7.4 SW2.2-4破坏形态

3.7.5 SW2.2-5破坏形态

3.8本章小结

第4章力学模型及计算分析

4.1内藏桁架高剪力墙的恢复力模型

4.2弹性刚度计算模型及计算分析

4.2.1弹性刚度计算模型

4.2.2初始弹性刚度实测值与计算值的比较

4.3内藏钢桁架剪力墙承载力计算模型

4.3.1大偏心受压承载力计算

4.3.2小偏心受压承载力计算

4.4内藏钢桁架剪力墙受剪承载力计算

4.4.1内藏钢桁架组合剪力墙受剪承载力公式

4.4.2各剪力墙斜截面受剪承载力计算结果

4.5本章小结

第5章抗震设计建议

5.1内藏桁架混凝土组合高剪力墙的一般规定

5.2内藏桁架混凝土组合高剪力墙的布置原则

5.3内藏桁架混凝土组合高剪力墙的构造措施

5.3.1内藏钢筋暗支撑组合高剪力墙的构造措施

5.3.2内藏钢桁架混凝土组合高剪力墙的构造措施

5.4本章小节

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