型钢高性能混凝土剪力墙非线性有限元研究.doc

型钢高性能混凝土剪力墙非线性有限元研究 　　摘要本文选用ANSYS有限元分析软件对一系列型钢高性能混凝土剪力墙模型进行非线性有限元模拟分析，研究其在不同的轴压比、剪跨比、型钢截面形式下的抗震性能。得出主要结论：在相同条件下，随着轴压比的不断加大或剪跨比的不断减小，型钢高性能混凝土的承载能力虽有所提高，但其延性性能、耗能能力等抗震性能越差；当设计轴压比达到0.5时，其位移延性系数小于2；当剪跨比小于1.5时，其位移延性系数小于2。改变型钢高性能混凝土剪力墙边缘构件中型钢的截面形式可以改变构件的抗震性能。 关键词 型钢高性能混凝土剪力墙；有限元；轴压比；剪跨比； 中图分号：文献标志码： 文章编号： Nonlinear finite element analysis of steel high performance concrete walls XU Yian (School of Architecture and Civil Engineering， Xian University of Science and Technology， Xian， Shanxi 710054， China) AbstractBased on the experiment of steel high performance concrete (SHPC) walls, nonlinear finite element analysis was performed to simulate the complete process of the loading and concrete crack of SHPC walls by ANSYS. The nonlinear archaracteristic of material was taken into account in the models. The reliability of the finite element model was verified through the comparison of analysis results and experimental results. Based on the proposed model, parametric analysis was carried out to study the effect of axial load ratio, height-width ratio, stirrup characteristic value, and steel ratio on the seismic behavior of SHPC walls. Keywordssteel high performance reinforced concrete walls; nonlinear finite element analysis; deformation capacity; axial loadratio;shear-span ratio 0 引言 高性能混凝土具有高强度、高耐久性、高流动性及高抗渗透性等优点[1―2]，型钢混凝土(SRC)具有承载力高、变形能力好等特点，在高性能混凝土剪力墙截面两端配置型钢，形成型钢高性能混凝土(Steel-High Performance Concrete, SHPC)剪力墙，有望改善剪力墙的抗震性能。 1 模型试件的建立 基本（BASE）试件的设计参数如下：采用C80高性能混凝土，截面为矩形截面，截面高度为1900mm，墙厚100mm，墙宽1000mm。墙板截面两端设置暗柱，端部约束边缘构件内型钢配置为2[6.3，墙体的纵向分布钢筋为6.5@110，配筋率为1.57%，水平分布筋为10@100，配筋率为0.49%，箍筋体积配筋率为0.66%，暗柱含钢率为8.4%，轴压比为0.17。如图1.1所示。 图1.1 BASE试件截面基本尺寸 以BASE试件为原型根据型钢截面形式、轴压比、剪跨比的不同设计了3个系列试件，分别编号为XGW、JKW、ZYW。 （1）XGW系列试件 此系列试件根据槽钢的放置方式和不同的钢号设计了4种试件。如下图所示： 图1.2XGW1截面形式 图1.3XGW2截面形式 图1.4XGW3截面形式 （2）JKW系列试件 此系列试件通过改变剪跨比，设计了4种试件。见表1.1。 表1.1 JKW系列试件一览表 （3）ZYW系列试件 此系列试件通过改变轴压比，设计了4种试件。见表1.2。 表1.2 ZYW系列试件一