装配式型钢斜交密肋复合墙抗震性能试验研究

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密肋复合板结构是一种适合住宅产业化的新型结构体系,轻质、节能,具有良好的抗震性能。为了对密肋复合墙进行优化,本文提出了一种新型密肋复合墙体——装配式型钢斜交密肋复合墙,与传统的密肋复合墙相比,其具有刚度大、承载力高、抗震性能好及节约材料等优点。本文以试验研究为基础,结合数值模拟,对该墙体的抗震性能和受力机理进行研究,论文的主要工作及成果如下:(1)进行了4个1/2比例密肋复合墙体试件的低周往复荷载试验,分别对不同肋格骨架材料和不同肋格形式的密肋复合墙在低周往复荷载下的破坏模式、滞回特性、受剪承载力、刚度退化、变形能力和耗能能力进行了对比分析。试验结果表明:各试件基本遵照“砌块——肋格——边框柱”三道抗震防线的破坏路径,采用型钢骨架和斜交肋格均能大幅提高密肋复合墙的受剪承载力和抗侧刚度,特别是型钢斜交密肋复合墙,受剪承载力提高了 2.5倍,极限层间位移角达到1/50,且滞回曲线非常饱满,具有良好的变形能力和耗能能力。(2)建立了型钢斜交密肋复合墙的有限元模型,对单调荷载下各墙体的破坏特征、荷载-位移曲线和受剪承载力与试验结果进行了对比分析,并利用有限元模拟分析了型钢斜交密肋复合墙的受剪承载力影响因素。结果表明:模拟结果与试验结果吻合良好,影响型钢斜交密肋复合墙的受剪承载力因素较多,其中,截面含钢率对墙体受剪承载力的影响最大。(3)从墙体的受力机理验证了斜交网格在抗剪性能方面的优势,研究了型钢斜交密肋复合墙的受剪机理,结合受剪承载力影响因素分析结果,提出了型钢斜交密肋复合墙偏心受压下的斜截面受剪承载力公式,并给出了公式的适用条件。通过受剪承载力公式计算结果与试验值对比可知,本文提出的型钢斜交密肋复合墙的斜截面受剪承载力公式合理,适用性良好。本文的研究为装配式密肋复合板结构的进一步优化设计与推广应用提供了试验及理论基础。
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