摘要

聚氨酯具有很好的黏结性和抗拉、压以及抗剪强度,除了具有较好的保温隔热作用外,与波纹钢板相结合使用还可以起到限制钢板面外屈曲的作用。同时在聚氨酯外侧放置加压水泥板,可以起到一定的防火作用。鉴于此,提出了一种新型装配式波纹钢板-聚氨酯组合剪力墙。为研究其在低周反复荷载作用下的受力性能、破坏过程,以及不同参数对其抗震性能的影响,采用ABAQUS有限元分析软件建立了19个波纹钢板-聚氨酯组合剪力墙有限元分析模型,分析了不同轴压比、钢板宽高比、墙体厚度、钢板厚度、柱子柔度系数等主要设计参数对其抗震性能的影响规律。分析结果表明:随着钢板厚度的增加,墙体的峰值承载力也会提高,但是其延性会有所下降,变形能力也会变差;随着轴压比的增大,墙体的峰值承载力、延性系数以及极限位移都会降低,变形能力也会降低,因此建议轴压比取值不大于0.2;随着钢板宽高比的增大,墙体的峰值承载力有大幅度的增加,同时其延性也会增加,变形能力增强,但是极限位移会变小,为了能够充分利用钢板,更好发挥其性能,建议波纹钢板宽高比应控制在0.8~1.2;在钢板两侧填充一定厚度的聚氨酯,可以减小钢板的面外屈曲变形,且随着聚氨酯填充厚度的增加,墙体的峰值承载力会有提高,且当墙体厚度小于200 mm时,墙体的延性系数会随着聚氨酯填充厚度的增加而增大,但是当墙体厚度为240 mm时,与厚度为200 mm的墙体相比较,其延性系数出现了下降,变形能力变差。因此,建议聚氨酯填充厚度不大于200 mm;随着边框柱柔度系数的减小,墙体的峰值承载力以及延性系数都会有所提高,但是当柔度系数小于2.87时,随着柔度系数的减小,构件延性提高程度会减小。

  • 单位
    中国邮政集团公司; 土木工程学院; 石家庄邮电职业技术学院; 石家庄铁道大学

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