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轴压比对薄壁钢管灌芯混凝土剪力墙性能影响分析

徐帅 李妍

徐帅, 李妍. 轴压比对薄壁钢管灌芯混凝土剪力墙性能影响分析[J]. 钢结构(中英文), 2021, 36(12): 9-14. doi: 10.13206/j.gjgS21040602
引用本文: 徐帅, 李妍. 轴压比对薄壁钢管灌芯混凝土剪力墙性能影响分析[J]. 钢结构(中英文), 2021, 36(12): 9-14. doi: 10.13206/j.gjgS21040602
Shuai Xu, Yan Li. Influence Analysis of Axial Compression Ratio on the Performance of Core-Grouted Assembled Thin-Walled Steel Tube-Reinforced Concrete Composite Shear Wall[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2021, 36(12): 9-14. doi: 10.13206/j.gjgS21040602
Citation: Shuai Xu, Yan Li. Influence Analysis of Axial Compression Ratio on the Performance of Core-Grouted Assembled Thin-Walled Steel Tube-Reinforced Concrete Composite Shear Wall[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2021, 36(12): 9-14. doi: 10.13206/j.gjgS21040602

轴压比对薄壁钢管灌芯混凝土剪力墙性能影响分析

doi: 10.13206/j.gjgS21040602
基金项目: 

“科技助力经济2020”重点专项项目(SQ2020YFF0426548)。

详细信息
    作者简介:

    徐帅,女,1988年出生,博士,讲师。Email:xushuai@jlju.edu.cn

Influence Analysis of Axial Compression Ratio on the Performance of Core-Grouted Assembled Thin-Walled Steel Tube-Reinforced Concrete Composite Shear Wall

  • 摘要: 薄壁钢管灌芯混凝土剪力墙结构作为一种新型剪力墙体系,避免了装配式剪力墙抽芯困难的问题,同时用钢量增加不多,在提高生产效率的同时兼具十分良好的经济性。为研究轴压比对薄壁钢管灌芯混凝土剪力墙性能的影响,针对墙体高度为2 600 mm、截面尺寸为1 100 mm×200 mm的二级剪力墙试件进行数值模拟,试件按照整体建模,假定墙体上下两端与加载梁和基础梁固接。加载过程中,首先在模型顶部施加竖向均布荷载,试件顶部的水平位移由1.3 mm逐步加载至26.0 mm,有效模拟出试件从弹性受力阶段到最终达到失效的全过程。同时对比薄壁灌芯钢管剪力墙试件在轴压比0.3~0.5范围内试件的破坏形态和滞回性能的差别。
    通过对不同模型的数值分析可以看出:5个试件最终破坏形态均属于压弯作用下大偏压构件的受弯破坏,在往复荷载作用下,模型靠近底部位置均出现水平方向较大的变形,最终因丧失承载力而导致破坏。根据模拟试件的应力云图,在往复荷载作用下,位于试件两端的薄壁钢管率先出现屈服,随后靠近底部两侧的薄壁钢管外部的混凝土开始达到其抗拉强度,从而薄壁钢管外侧的混凝土并逐步失效。在内侧的混凝土由于受到薄壁钢管的约束,使得试件可以继续承担荷载。薄壁钢管混凝土可以承受荷载反复作用,在模拟过程中薄壁钢管与管间混凝土没有出现剪切滑移的情况,而是保持一种稳定状态,使试件在受到竖向均布荷载作用的同时具备良好的塑性变形能力。模型滞回曲线均为比较饱满的梭形,无明显捏拢现象,并且随着轴压比的增加,薄壁钢管灌芯混凝土剪力墙试件滞回曲线包络的面积更大,呈现的梭形曲线更为饱满,耗散的能量更多,同时极限承载力有一定程度提高。从骨架曲线来看,当轴压比超过0.35后,随着轴压比增加,延性系数有所降低。根据各个模型的累积耗能系数情况可知,随着轴压比的增加,薄壁钢管混凝土剪力墙的耗能能力有一定提升。在轴压比0.3~0.5的情况下,薄壁钢管灌芯混凝土剪力墙延性系数均超过3.0,说明这种结构有很好的变形性能和延性性能,均可以满足抗震设计的要求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-06
  • 网络出版日期:  2022-03-12

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