帶PEC柱的鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能研究.pdf

1、鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大、強(qiáng)度高、延性好，是一種抗震性能卓越的橫向抗側(cè)力構(gòu)件。鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)和真實(shí)地震中的抗震耗能都表現(xiàn)得十分優(yōu)秀。其抗震耗能的機(jī)理是通過內(nèi)置鋼板的屈服變形來實(shí)現(xiàn)能量的耗散。而鋼板能夠充分實(shí)現(xiàn)其變形耗能的前提與邊緣約束構(gòu)件密切相關(guān)，即框架柱和框架梁應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度、剛度和延性以錨固鋼板變形產(chǎn)生的對(duì)角張力場(chǎng)。尤其是框架柱，框架柱既要承受較大的豎向荷載還要抵抗橫向荷載產(chǎn)生的巨大彎矩作用，這就對(duì)邊緣約束構(gòu)件的框架柱提出了更高

2、的要求。在過往國(guó)內(nèi)外的研究中，對(duì)內(nèi)置鋼板進(jìn)行不同程度的削弱，是研究的一個(gè)方向，但這會(huì)相應(yīng)地犧牲一部分內(nèi)置鋼板的抗震性能。于是本文將具有強(qiáng)度、剛度和延性優(yōu)勢(shì)的PEC組合柱作為邊緣約束構(gòu)件引入鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)中，形成帶PEC柱的鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)以充分發(fā)揮鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)卓越的抗震性能。
　　本文詳細(xì)介紹了帶PEC柱鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)有限元模型的建立過程，分別對(duì)試件進(jìn)行了單調(diào)加載分析和循環(huán)往復(fù)加載分析，對(duì)試件表現(xiàn)出的主要力學(xué)性質(zhì)，如荷載—位移曲線

3、、破壞模式、強(qiáng)度、剛度、延性以及滯回曲線、能量耗散能力等進(jìn)行了分析和總結(jié)。還對(duì)影響結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)軸壓比、高厚比、混凝土強(qiáng)度進(jìn)行了參數(shù)分析和探索。隨后，本文對(duì)1/3縮尺的PEC柱鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)試件進(jìn)行了試驗(yàn)研究，對(duì)試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)以及數(shù)據(jù)進(jìn)行了總結(jié)和研究，最后將試驗(yàn)研究和有限元數(shù)值分析的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。通過上述的工作，得到了以下幾點(diǎn)結(jié)論：
　?。?）PEC柱鋼板剪力墻有較好的抗側(cè)剛度，較高的極限強(qiáng)度，較好的延性。與普通H型鋼鋼板

4、剪力墻結(jié)構(gòu)相比起力學(xué)性能更優(yōu)；（2）PEC柱鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的滯回性能穩(wěn)定，滯回曲線相對(duì)飽滿，能量耗散系數(shù)較大；（3）隨著高厚比λ的增加，極限承載力增長(zhǎng)幅度較大，滯回曲線更為飽滿。混凝土對(duì) PEC柱鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的橫向抗側(cè)力的貢獻(xiàn)能力有限，不同標(biāo)號(hào)混凝土下的滯回特征變化不大。軸壓比μ，對(duì)結(jié)構(gòu)的極限承載力影響較大，極限強(qiáng)度和能量耗散能力隨其增大而減小。（4）試驗(yàn)的最終破壞是因?yàn)榭蚣芰浩矫嫱馐Х€(wěn)造成了梁兩端翼緣的斷裂，但是在破壞前 PEC柱表