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| FRP-钢复合板剪力墙力学性能试验研究 |
| 郝际平 冯啸天 于金光 |
| 西安建筑科技大学， 陕西西安 710055 |
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| Experimental study on mechanical performance of FRP-steel laminate shear wall |
| Hao Jiping Feng Xiaotian Yu Jinguang |
| Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an 710055, China |
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摘要 为进一步提高钢板剪力墙的力学性能，文章将纤维增强复合材料(FRP)引入钢板剪力墙结构体系中，形成一种FRP-钢复合板剪力墙结构。复合板提升的拉力场效应，增加墙-框连接节点的设计难度，受剪墙板在框架-墙板连接节点部位容易发生局部破坏。为解决这一问题，提出增强复合板螺栓连接节点抗剪设计与构造方法，并通过9个复合板螺栓连接节点抗剪试验，探究复合板螺栓连接的破坏模式，验证设计方法的有效性。为验证采用增强复合板螺栓连接节点的FRP-钢复合板剪力墙的抗震性能，完成2个1/3缩尺的单层单跨钢板剪力墙试件的拟静力试验，墙板分别采用复合板和纯钢板，为充分发挥FRP的受拉承载能力，在钢板两侧沿对角度方向各粘贴一层单向CFRP纤维布，两层布的纤维相反方向布置，在墙-框节点连接区采用增强复合板螺栓连接节点，通过对比探究复合板剪力墙的抗震性能指标、破坏顺序和破坏模式。研究表明，墙-框复合板螺栓连接节点铺设CFRP能够提高节点抗剪承载能力，其中增设CFRP 90°铺层能够改善只有45°铺层复合板承载力的突降，提高节点的延性。复合板剪力墙表现出明显的三阶段受力特征：弹性阶段(阈值层间位移角0.4%)，前期承载力由弹性模量控制，随后逐渐转变为屈曲强度控制，提升作用随位移增大逐渐降低；塑性阶段(阈值层间位移角1.5%)，FRP对钢板的承载力和刚度实现明显的增强作用，呈现上升趋势，同时提升了钢板墙的耗能能力，控制了墙板的面外变形，承载力最大提升30%，刚度最大提升31%；破坏阶段(阈值层间位移角3%)，FRP对钢板的承载力和刚度提升作用逐渐降低，随后FRP断裂，复合板剪力墙退化为纯钢板剪力墙结构。
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| 关键词 ：
FRP-钢复合板剪力墙,
螺栓连接节点,
抗剪承载力,
抗震性能,
设计方法
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