内置FRP管的钢管混凝土边框剪力墙抗震性能试验研究

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1、广州大学硕士学位论文内置FRP管的钢管混凝土边框剪力墙抗震性能试验研究专业：建筑与土木工程硕士生：谭志媛指导教师：任凤鸣摘要钢管混凝土边框组合剪力墙具有抗侧刚度大、承载力高、抗震性能优越等特点，在高层和超高层建筑中已有应用。近年来，FRP材料因具有高强、耐腐蚀等优点，逐渐被应用到新建工程和既有结构的修复加固中。本文在此基础上，提出了新型组合剪力墙结构—内置GFRP管的钢管混凝土边框组合剪力墙，通过试验研究、理论分析和数值模拟相结合的方法，研究内置不同类型FRP管钢管混凝土边框组合剪力墙的抗震性能。主要开展的研究工作如下：1.设计了1片普通钢筋混凝土剪力墙试件和2片内置GFRP管的钢管混凝土边

2、框组合剪力墙试件，完成了低周反复荷载试验，并对试验中试件的设计制作过程、材料的力学性能测定方法等作了具体介绍；2.结合已有内置CFRP管钢管混凝土边框剪力墙试件的试验结果，研究内置FRP管钢管混凝土边框剪力墙的破坏模态；通过分析滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力等试验结果，研究不同FRP管种类和厚度对该组合剪力墙抗震性能指标的影响规律。结果表明，内置FRP管的钢管混凝土边框组合剪力墙抗震性能显著提高，强度退化和刚度退化有所改善，延性、耗能能力等抗震性能有较大提升。此外，增加FRP管厚度能够有效提高组合剪力墙的抗震能力，内置更厚CFRP管组合剪力墙试件的抗震性能优于内置GFRP管的组合剪力墙试

3、件。在考虑造价的情况下，可优先选用GFRP材料；3.结合内置GFRP管钢管混凝土边框组合剪力墙试件中各项材料的力学特点，在ABAQUS有限元软件中建立了有限元仿真模型。通过对比模拟结果和试验中试件的破坏形态，荷载-位移全曲线等，验证了数值模型的准确性，研究了不同GFRP管厚度、墙身与端柱的混凝土强度等级、端柱含钢率和墙身配筋率等设计参数对结构抗震性能的影响，为进一步建立内置FRP管的钢管混凝土边框剪力墙参数优选原则提供了依据。本论文受国家自然科学基金（项目号：51578165内置FRP管的钢管混凝土边框剪力墙抗震性能研究）的资助完成。I内置FRP管的钢管混凝土边框剪力墙抗震性能试验研究关键词

4、：钢管混凝土；组合剪力墙；FRP管；抗震性能；有限元分析II广州大学硕士学位论文ExperimentalResearchonSeismicPerformanceofShearWallwithCFSTEdgeColumnsIncorporatingFRP-confinedConcreteCoreMajor:ArchitectureandcivilengineeringName:TanZhiYuanSupervisor:RenFengMingAbstractCompositeshearwallswithconcretefilledsteeltubehavethecharacteristicsof

5、largeresistancetolateralstiffness,highbearingcapacity,andsuperiorseismicperformance,andhavebeenappliedinhighriseandsuperhighrisebuildings.Inrecentyears,FRPmaterialshavebeengraduallyappliedtothenewconstructionsandthereinforcementofexistingstructuresfortheirhighstrengthandcorrosionresistance.Basedont

6、his,anewcompositeshearwallstructure-theshearwallwithCFSTedgecolumnsincorporatingFRP-confinedconcretecorewasproposed.Throughthecombinationofexperimentalresearch,theoreticalanalysisandnumericalsimulation,theanti-seismicperformanceoftheconcretecompositewallshearwallwithdifferenttypesofFRPtubeshavebeen

7、studied.Themainresearchworkisasfollows:1.OneordinaryreinforcedconcreteshearwallspecimenandtwosteeltubeconcreteframecompositeshearwallspecimenswithencasedGFRPtubesweredesignedtocompletethelowcyclicloadingtes