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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
钢管束组合剪力墙的力学性能研究
  • 38
  • 作者

    卜书文左文建张文龙陈鹏程路国运

  • 单位

    太原理工大学土木工程学院中铁三局集团投资有限公司

  • 摘要
    为研究钢管束组合剪力墙内钢管束与混凝土各自的力学性能,以及定量分析该组合形式对钢管束和混凝土的增益效果,对一字型和L型钢管束组合墙及其组成部分分别建立了有效的数值模型,研究在轴向力和水平位移载荷下,组合墙与其组成部分的强度、刚度对比以及塑性应变的分布情况。为表述方便,将独立状态下的钢管束和混凝土部件称之为单体。研究结果表明,在轴向力和单向水平位移载荷下,一字型墙体和L型墙体的初始刚度与其各自组成部件单体之和相比没有明显差异。但是,力-位移曲线峰值分别提高了33%和22%,对应峰值点位移则分别提高了113%和74.3%。在轴向力和滞回位移载荷下,一字型组合墙与组成部件单体之和相比,等效初始刚度提高幅值随着钢管束壁厚的增加呈线性增加,骨架曲线峰值的提高幅值与钢管束壁厚则呈负相关;而L型组合墙与其对应组成部件单体之和相比,等效初始刚度无明显差异,但骨架曲线峰值的提高幅值随着钢管束壁厚增加逐渐降低;组合墙的各项提高幅值受钢材强度影响较小。钢管束单体的破坏形式为墙体底部屈曲。当钢管束与混凝土组合时,混凝土的填充作用有效抑制了钢管束中部位置的屈曲,同时钢管束也使混凝土条柱间产生了一定的变形协调能力。组合墙的破坏模式为墙肢角部钢管束的鼓曲和混凝土压溃,而墙体中部产生的变形较小。在滞回载荷作用下,这种组合形式在强度和延性上的优势更为显著。
  • 关键词

    钢管束组合剪力墙力-位移曲线滞回有限元分析塑性应变

  • 文章目录
    1 钢管束组合剪力墙数值模型
    1.1 数值模型建立
    1.2 数值模型的准确性验证
    1.3 本文研究的数值模型
    2 单向加载数值计算结果及分析
    2.1 一字型钢管束剪力墙
    2.2 L型钢管束剪力墙
    3 滞回加载数值计算结果及分析
    3.1 一字型钢管束剪力墙
    3.2 L型钢管束剪力墙
    3.3 塑性应变分布
    4.参数分析
    4.1 一字型剪力墙
    4.2 L型剪力墙
    5 结论
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