循环荷载下单面外包混凝土组合剪力墙混凝土板厚需求

钢板外包混凝土组合剪力墙(C-PSW/CE)将混凝土板外覆于钢板单侧或双侧,为钢板提供平面外约束,避免钢板过早发生屈曲,使钢板抗剪强度得到充分利用。合适的混凝土板厚是C-PSW/CE抗剪强度发挥良好的关键,强震下C-PSW/CE有良好的延性是保证结构安全的前提。采用有限元模拟方法,研究了单面外包混凝土C-PSW/CE循环荷载下的承载力和钢板屈曲后抗剪机理;分析了混凝土板厚度、钢板厚度、栓钉间距、剪力墙高宽比对单面外包混凝土C-PSW/CE抗侧力性能的影响。结果表明,混凝土板厚和栓钉间距对循环荷载下C-PSW/CE承载力劣化影响很大;较小的栓钉间距是限制C-PSW/CE承载力过度劣化的有效措施,混凝土板厚度的增加对限制C-PSW/CE承载力过度劣化起关键作用。依据108个C-PSW/CE有限元算例的模拟结果,提出了罕遇地震下承载力劣化低于15%的单面外包混凝土C-PSW/CE混凝土板厚需求。

循环荷载下单面外包混凝土剪力墙栓钉剪力需求

钢板外包混凝土组合剪力墙(C-PSW/CE)由钢板和外包在钢板两侧或一侧的混凝土板组成,两者通过栓钉形成整体,栓钉可协调两者在平面内外的变形,针对C-PSW/CE栓钉剪力需求的研究较少。利用有限元模拟结果,分析了2%层间侧移内强度劣化低于15%的钢板单面外包混凝土C-PSW/CE各组件在循环荷载下的响应。分析了钢板厚度、混凝土板厚度、栓钉间距、栓钉直径及墙板高宽比对栓钉剪力的影响。在钢板弹性阶段,单个栓钉的最大剪力受栓钉间距、混凝土板厚的影响较小;当栓钉间距不变时,随着栓钉直径或钢板厚度的增大,栓钉最大剪力增大;单个栓钉最大剪力与墙板高宽比关联较大。根据36个算例的有限元模拟结果,提出了强震下钢板单面外包混凝土C-PSW/CE栓钉剪力需求预估公式。