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型钢混凝土剪力墙损伤演化与抗震性能优化研究
Research on Damage Evolution and Seismic Performance Optimization of Steel Reinforced Concrete Shear Walls
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卢惟铭1  ,  王志滨2

( 1 .  厦门市湖里区建设服务中心 ,厦门 361000 ;  2.  福州大学 土木工程学院 ,福州 350108)

摘   要 :为揭示型钢混凝土  (SRC)  剪力墙在地震作用下的损伤演化机理并提升其抗震性能 , 以高层住宅结构中的 SRC 剪力墙为研究对象 ,开展低周反复加载试验。试验过程中 ,综合运用应变 、位移 、裂缝 、声发射与加速度等多源监测手段 ,系统追踪墙体在弹性 、弹塑性及破坏全过程中的力学响应与损伤累积特征。研究结果表明:墙体中上部区域(距墙底 1 . 5 ~ 3 . 5 m)  为损伤集中区 ,混凝土最大拉压应变分别达 1 950 、 - 2 100 με,型钢应变超过屈服阈值  ( ±2 000  με) ,  裂缝宽度最大为 0. 55  mm ,  层间位移角达 1 /120 ,  声发射能量释放高达296. 7 mJ 。基于损伤分布特征 ,提出型钢截面分段加强 、配筋率提升及混凝土强度梯度设计等优化策略。优化后 ,墙体混凝土应变峰值降低 17% ,  裂缝宽度减少近 50% ,   层间位移角提升至 1 /135 ,  声发射能量释放降低47. 7% ,  有效提升了 SRC 剪力墙的抗震性能与损伤控制能力。

关键词:型钢混凝土 ;剪力墙 ;损伤累积;受力分析 ;监测方案 ;优化设计

中图分类号:TU398            文献标志码:A           文章编号: 1005- 8249   (2026)  02- 0148- 10

DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2026.02.023

 

Research on Damage Evolution and Seismic Performance Optimization of

Steel Reinforced Concrete Shear Walls

LU Weiming1  ,  WANG Zhibin2

( 1 . Xiamen City Huli District Construction Service Centre ,  Xiamen 361000 ,  China;

2. College of Civil Engineering ,  Fuzhou University ,  Fuzhou 350108 ,  China)

Abstract :  In order to reveal the damage evolution mechanism of steel reinforced concrete  (  SRC  )  shear wall under earthquake action and improve its seismic performance ,  this paper takes SRC  shear wall in high - rise  residential structure as the research object ,  and carries out low - cycle  repeated loading test.   During the test ,  multi - source  monitoring  methods  such  as  strain ,

displacement ,  crack ,  acoustic emission and acceleration were used to systematically track the mechanical response and damage accumulation characteristics of the wall in the whole process of elasticity ,  elastoplasticity and failure .   The  results show that the middle and upper part of the wall  ( 1 . 5 ~ 3 . 5  m from  the  bottom of the wall  )  is  the  damage  concentration area.   The  maximum

tensile and compressive strains of concrete are 1 950 、 - 2 100  με,  respectively. The strain of steel exceeds the yield threshold

( ±2 000 με) .   The maximum crack width is 0. 55  mm ,   the interlayer displacement angle is  1 /120 ,  and the acoustic emission energy release  is  as  high  as  296. 7   mJ .    Based   on  the  damage  distribution  characteristics ,   optimization  strategies   such  as sectional reinforcement of steel  section ,   reinforcement  ratio  improvement  and  concrete  strength gradient design are proposed .

After optimization ,   the peak  strain  of  wall  concrete  is  reduced by 17   % ,   the  crack width is reduced by nearly  50  % ,  the interlayer displacement angle  is  increased  to  1/135 ,   and  the  acoustic  emission  energy  release is reduced  by  47. 7 % ,   which effectively improves the seismic performance and damage control ability of SRC shear wall.

Key words :  steel - reinforced concrete;  shear wall;  damage accumulation;  force analysis;  monitoring plan;  optimized design

作者简介:卢惟铭  (1970—) ,  男 ,本科 ,高级工程师 ,研究方向: 工程建设管理。

通信作者: 王志滨  (1979—) ,  男 ,博士 ,教授 ,研究方向:钢管混凝土结构 、FRP 加固工程结构的静力 、抗震和火灾下力学性能。

收稿日期:2025 - 1 1 - 14