核电单侧不锈钢双钢板组合剪力墙平面外受力性能研究

摘要

核电站反应堆水池采用单侧不锈钢双钢板组合剪力墙，为研究该类型组合剪力墙平面外受力性能，设计了两个栓钉和拉筋配置不同的1∶2.5缩尺试件，进行了平面外的低周往复荷载试验，分析了单侧不锈钢双钢板剪力墙平面外受力的破坏模式、滞回性能、刚度退化、耗能等指标以及栓钉和拉筋减量的影响.试验结果表明，加载过程中普通钢板先于不锈钢板发生鼓曲，侧封钢板焊缝开裂，随后多处栓钉、拉筋断裂，混凝土压碎至试件破坏.两个试件的滞回曲线饱满，抗震性能良好，普通低合金钢板的塑性发展更为充分.栓钉间距由80 mm增至90 mm后试件的平均延性系数降低了8.3%，平面外正反两方向的承载力下降幅度在10%以内.利用Abaqus有限元软件建立了单侧不锈钢双钢板组合剪力墙有限元模型，并与试验结果进行对比，两者吻合良好.基于有限元模型进一步分析了混凝土强度、含钢率、两侧钢板抗拉承载力差值等参数对单侧不锈钢双钢板组合剪力墙平面外受力性能的影响.计算结果表明，混凝土强度对剪力墙承载力影响较小；试件的单侧含钢率由0.5%增至2.5%时，试件低合金钢板受拉方向承载力增大了160%，不锈钢板受拉方向承载力增大了176%；当两侧钢板的抗拉承载力差值超过30%时，试件两个方向的承载力差值超过了15%，结合试验给出了各参数的建议值.

关键词

双钢板组合剪力墙 / 双相不锈钢 / 平面外受力性能 / 栓钉布置 / 含钢率