内置frp管的钢管混凝土边框组合剪力墙的数值分析

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4、广州大学硕士学位论文内置FRP管的钢管混凝土边框组合剪力墙的数值分析专业：建筑与土木工程硕士生：雷有剑指导教师：任珉摘要在高层建筑和超高层建筑中，钢筋混凝土剪力墙或混凝土核心筒为结构体系的主要抗侧构件,但在强烈地震和竖向荷载的作用下容易开裂，产生较大的变形。本文在钢-混凝土组合剪力墙的基础上提出了一种新型组合剪力墙---内置FRP管的钢管混凝土边框组合剪力墙，运用有限元软件ABAQUS对该剪力墙进行非线性有限元分析，对比研究了该新型剪力墙的优越性，并分析了不同参数（含钢率、Eɩ-FRP管侧向约束刚度、混凝土强度、墙体的高宽比和轴压比等）对该新型组合剪力墙力学性能和抗震性能的影响规律

5、。主要包括以下几方面的工作：1）以已有的钢管混凝土边框组合剪力墙试验模型为研究对象，建立非线性有限元模型进行数值模拟，通过试验与数值模拟的力-位移曲线和破坏模式等的对比验证本文采用模型的正确性。2）对内置FRP管的钢管混凝土边框组合剪力墙（SW-1）、双钢管混凝土边框组合剪力墙（SW-2）和普通钢管混凝土边框组合剪力墙（SW-3）三种剪力墙进行对比分析。分析结果表明：SW-1的承载力与SW-2、SW-3相比分别提高了13.7%、20.2%；延性系数分别提高了16.5%、19.2%；能力耗散系数分别提高了13.5%、20.5%;SW-1与SW-2和SW-3相比具有更高的二阶刚度。由此

6、可见，内置FRP管的钢管混凝土边框组合剪力墙具有更加优越的性能。3）对不同参数的内置FRP管的钢管混凝土边框组合剪力墙进行水平荷载下的压弯数值分析，研究不同参数对该组合剪力墙力学性能的影响规律。结果表明:随着轴压比的增大，极限位移明显减小，承载力与延性系数略有降低；随着混凝土强度的增大，其承载力、极限位移和初始刚度均明显增大，延性系数随之降低；随着该组合剪力墙端柱含钢率和Eɩ的增大，其承载力、极限位移、延性系数和初始刚度均随之增大，Eɩ的影响更I内置FRP管的钢管混凝土边框组合剪力墙的数值分析为显著；因破坏模式的变化，当墙体高宽比由1.5上调到2.5时，其承载力、极限位移、延性系数

7、和初始刚度均随之明显降低。4）研究循环水平荷载作用下不同参数对内置FRP管的钢管混凝土边框组合剪力墙滞回性能的影响规律。计算结果表明：随着墙体轴压比的增大，滞回曲线饱满程度逐渐降低，所包围的面积显著下降；当Eɩ增大时，墙体滞回曲线越加饱满，滞回曲线所包围的面积增大明显；随着轴压比和Eɩ的增大，屈服后墙体的刚度退化速度随之变缓。可以得出：轴压比对该新型组合剪力墙的滞回性能影响明显，增大Eɩ可以有效地提高墙体耗能能力，延缓墙体的刚度退化。关键词：钢管混凝土；FRP管；组合