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预制空腔叠合型钢混凝土剪力墙抗震性能研究

型钢混凝土剪力墙；预制空腔；抗震性能；拟静力试验；有限元分析

摘要：针对传统型钢混凝土剪力墙中边缘构件的型钢连接困难和现场施工工序复杂等问题，提出一种预制空腔叠合型钢（PCSRC）剪力墙，由预制和现浇两部分组成，预制部件包括空腔墙体、型钢和方钢管，预制空腔墙体由钢筋笼、缩口钢管和混凝土构成。为研究PCSRC剪力墙的抗震性能，设计了2个剪跨比分别为2.0（大剪跨比）和1.0（小剪跨比）的剪力墙试件，试验轴压比均为0.35，通过开展拟静力试验研究了各试件的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、变形能力、刚度退化和耗能能力。采用ABAQUS建立了PCSRC剪力墙的有限元分析模型，有限元模拟结果和试验结果的良好一致性验证了该模型的有效性，进而扩展分析了轴压比、预制和现浇混凝土强度对其抗震性能的影响。试验与有限元模拟结果表明：各试件均具有良好的整体性能，大剪跨比试件的破坏形态主要由弯曲破坏控制，小剪跨比试件的破坏形态主要由剪切破坏控制；与小剪跨比试件相比，大剪跨比试件的滞回性能更优、刚度退化更平缓、变形能力和耗能能力更好，这是因为弯曲破坏模式中的塑性铰区比剪切破坏模式中的形成更快且发展得更充分。综上可知，PCSRC剪力墙能在简化型钢连接方式与现场施工工序的同时表现出良好的抗震性能。