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钢管混凝土边框组合剪力墙性能研究综述


钢管混凝土边框组合剪力墙性能研究综述 【摘 要】 对国内外的钢管混凝土边框的组合剪力墙进行了初步的总结,包 括组合剪力墙的整体抗震性能和墙板与边框柱的连接, 并提出了研究中存在的一 些问题 【关键词】 剪力墙 组合结构 钢管混凝土边框 剪力墙作为一种抵抗侧向力的结构单元,抗侧刚度大,是抗震体系中的重要 环节,被广泛应用于各类建筑结构。高层中的纯剪力墙结构,可以和框架组合成 框架—剪力墙结构, 以及框架—核心筒结构中的核心筒也是由剪力墙组成,因此 剪力墙的抗震性能对多层和高层结构的安全具有十分重要的意义。 对于钢管混凝土边框的钢筋混凝土组合剪力墙, 以往对钢筋混凝土剪力墙的 研究发现,若在墙板边缘设置边框,边框将承担相当一部分的剪力,同时边框对 墙板的约束也可提高墙板的抗剪能力; 此外边框的存在还可以改善剪力墙的延性. 而采用带边框的组合剪力墙, 将不同形式的边框和墙板结合起来可以发挥组合效 应,进一步提高剪力墙的抗震能力。 1 国内外研究现状 文献[1]对进行了 2 个普通钢筋混凝土剪力墙和 7 个矩形钢管混凝土边框组 合剪力墙的低周反复荷载试验, 以及 2 个设置不同形式抗剪连接键的剪力墙节点 的低周反复荷载试验。并对不同混凝土强度等级,不同轴压比,不同剪跨比,不 同强弱抗剪连接键等设计参数的矩形钢管混凝土边框组合剪力墙的抗震性能进 行了研究。在试验基础上,对比分析了剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减过 程、滞回特性、耗能能力及破坏特征。建立了组合剪力墙的承载力计算模型。研 究结果表明:钢管混凝土边框组合剪力墙及筒体具有良好的抗震性能。 文献[2]对 1 个普通钢筋混凝土剪力墙和 3 个矩形钢管混凝土边框剪力墙, 模型按 1/4 缩尺进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究,在试验基础上,分 析了各剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减过程、滞回特性、耗能能力和破坏 特征建立了该新型剪力墙的承载力计算模型。 研究表明这种剪力墙可有效地组合 混凝土剪力墙与钢管混凝土边框柱的优势, 抗震效果良好。 文献[3]进行了 6 片高宽比在 2-2.17 的圆钢管混凝土剪力墙和 1 片对照钢筋 混凝土剪力墙在高轴压比和往复水平力作用下的试验。 研究了钢管混凝土剪力墙 试件的破坏过程和破坏形态、滞回特性、承载力以及变形耗能能力。试验结果表 明:由于圆钢管混凝土的存在,剪力墙试件承载力显著提高;在较高轴压比下, 仍然具有较好的变形与耗能能力,亦即在变形能力相同情况下,钢管混凝土剪力 墙可承受更高轴压力。 文献[4]对 6 个 1/2 缩尺的带不同型式连接键连接的钢管混凝土边框与剪力墙 组合节点模型进行了低周反复荷载作用试验研究,对比分析了各模型的承载力、 耗能、滞回特性及破坏特征。同时完成了,完成了 6 个不同型式锚固钢板与混凝 土梁锚固试件的试验研究, 分析了钢板与混凝土锚固粘结的机理。并提出了可用 于抗震设计钢管混凝土边框与剪力墙连接的节点构造措施。 文献[5]进行了 2 个 1/4 缩尺剪跨比为 1.5 的钢管混凝土边框组合中高剪力墙 模型的低周反复荷载试验,在试验研究基础上,分析了轴压比对剪力墙承载力、 延性、滞回特性、耗能能力的影响。建立了钢管混凝土边框组合中高剪力墙的承 载力计算模型,研究表明:钢管混凝土边框组合中高剪力墙抗震性能良好,具有 重要的工程实用价值。 2 钢管混凝土边框剪力墙的应用 2004 年开始实施的《矩形钢管混凝土结构技术规程》[6]给出了带矩形钢管 混凝土边框的剪力墙的设计方法。该规程指出,带框混凝土剪力墙可由现浇钢筋 混凝土剪力墙

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