● 摘要
双钢板混凝土组合剪力墙（简称“SC剪力墙”）在我国还未形成完善的理论体系和设计规范，而在民用建筑中已经得到一定应用，理论滞后于实践，急需完善对SC剪力墙的研究。本论文即是在这种背景下，先后对SC剪力墙进行了以下四部分研究：1）面内拟静力试验研究；2）试验试件有限元分析；3）承载力计算方法推导；4）有限元参数分析。
共进行了9片矩形横截面SC剪力墙拟静力试验，考察了栓钉距厚比（15~30）、剪跨比（1~2）和含钢率（2.7%~5.3%）等参数对SC剪力墙性能的影响，试验结果表明，试验试件主要发生以端柱混凝土大面积压碎钢板鼓曲为特征的弯曲破坏；试验试件滞回曲线较为饱满，除剪跨比为2的试件外，极限位移角均在1/100以上，延性均在2.85以上，耗能能力和变形能力较强。
试验试件的有限元分析采用有限元软件ABAQUS，混凝土采用方钢管约束本构，栓钉采用三向弹簧模拟，有限元分析与试验结果对比表明，无论是在破坏特征、最终破坏形态还是承载力、初始刚度、整体变形趋势、特征点数值，二者都吻合较好。
基于本文试验结果、现有文献试验结果和有限元分析结果，总结了SC剪力墙一般破坏特征，进而提出了承载力计算基本假定和计算模型，并以此推导了正截面和斜截面承载力计算公式，提出了栓钉和对拉连接件应该满足的构造要求，公式计算结果与试验结果对比表明，二者吻合良好。
应用经过上述试验验证的有限元分析方法，对SC剪力墙进行了61个试件的有限元参数分析，研究了混凝土强度等级、含钢率、栓钉距厚比、端钢板厚度、轴压比和剪跨比等参数对SC剪力墙性能的影响，研究表明，含钢率的增加可以有效地提高墙体的承载力；随着端钢板厚度的增加和剪跨比减小，墙体逐渐由弯曲破坏转为剪切破坏；存在一界限轴压比0.4，当轴压比大于0.4时，延性降低，小于0.4时，延性基本不变。
相关内容
相关标签