設(shè)置核心型鋼管混凝土端柱的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)非線性有限元分析.pdf

1、鋼-混凝土組合短肢剪力墻是一種新型的短肢墻結(jié)構(gòu)，對該結(jié)構(gòu)的抗震性能、分析理論和設(shè)計方法的研究處在起步的階段，因此開展對鋼-混凝土組合剪力墻的深入研究成為工程亟需。本文在短肢剪力墻中配置核心型鋼管混凝土端柱，由此構(gòu)成的這種新型結(jié)構(gòu)有鋼筋混凝土短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的特點之外，同時具有鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。
　　 本文在同一課題組已完成試驗研究成果的基礎(chǔ)上，采用通用有限元軟件ABAQUS對設(shè)置核心型鋼管混凝土端柱的短肢剪力墻在低周反復水

2、平荷載下作用和單調(diào)水平荷載作用下的受力性能進行非線性分析。主要工作有：
　　 1、對鋼-混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀進行綜述，并介紹了通用有限元軟件ABAQUS，對所采用的混凝土損傷塑性模型進行了分析。
　　 2、采用通用有限元軟件ABAQUS，建立與試驗一致的設(shè)置核心型鋼管混凝土端柱的短肢剪力墻試件在低周反復荷載下的三維非線性有限元分析模型，在分析論證的基礎(chǔ)上合理選用材料本構(gòu)和損傷本構(gòu)模型。
　　 3、對與實

3、驗相同的3個試件進行了低周反復水平荷載作用下的非線性有限元計算，從破壞過程、滯回性能、承載能力、剛度退化、延性等方面進行了詳細的分析研究。
　　 4、最后利用已經(jīng)校驗過的非線性有限元模型，對設(shè)置核心型鋼管混凝土端柱的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在單調(diào)水平荷載下軸壓比改變和核心混凝土強度改變對其抗震性能的影響進行了細致的分析研究。
　　 以下為研究所獲得的主要結(jié)論：
　　 1、設(shè)置核心型鋼管混凝土端柱的短肢剪力墻試件的受力經(jīng)歷了

4、全截面受壓、裂縫出現(xiàn)和開展階段、屈服階段、破壞階段等過程，各階段的受力特征及最終的破壞形態(tài)均與試驗情況較相符。各試件骨架曲線及特征荷載、位移與試驗成果吻合較好，其中特征荷載基本略大于試驗的結(jié)果，且偏差程度較小?？梢姳疚姆蔷€性仿真分析所采用的計算模型是可行的。
　　 2、在端柱中設(shè)置核心型鋼管混凝土時，可使鋼管內(nèi)混凝土形成約束混凝土核心束，一定程度地提高了試件的承載力，其中對開裂荷載的提高程度最大，對提高屈服和極限荷載作用有限；再

5、在腹板中設(shè)置斜撐也能一定程度提高試件的承載力。
　　 3、在端柱中設(shè)置核心型鋼管混凝土，會使試件的特征位移有不同程度的提高，但作用效果不大，相比起來，在腹板中設(shè)置斜撐則能更好的增大特征位移，利于提高試件的變形性能。
　　 4、在端柱中設(shè)置核心型鋼管混凝土的短肢剪力墻的剛度衰減過程較為緩慢，耗能性能好，兩個試件的延性系數(shù)均得到了提高。再聯(lián)合配置斜撐則能更有效的降低試件受力后期的強度退化的速率，進一步提高延性系數(shù)。
　

6、　 5、增大軸壓比能夠有效增大試件的極限承載力，但同時會降低試件的特征位移，使試件的變形能力顯著降低。
　　 6、端柱中配置核心型鋼管混凝土的短肢剪力墻在高軸壓比下延性系數(shù)能滿足規(guī)范要求，但延性損失較大，建議軸壓比在0.5～0.7之間，可以同時獲得較理想延性和較大承載能力。
　　 7、隨著鋼管內(nèi)核心混凝土強度的增大，開裂荷載、屈服荷載、極限荷載和破壞荷載都有所增大，但增幅依次減??；隨著核心混凝土強度的增大，試件變形能力