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-158-2025.No.7

双钢板-再生块体混凝土组合剪力墙有限元分析

陈文俊

（江西理工大学，江西赣州341000）

摘要：再生块体混凝土兼具破碎能耗低和水泥用量少等资源节约优势，其规模化替代传统混凝土有助于我国建筑行

业实现“双碳”战略目标，本文将其替代双钢板内填混凝土剪力墙中的混凝土，并使用ABAQUS软件对其进行建模并

对其抗震性能进行分析，分析研究内容包括钢管厚度、钢板厚度、再生块体取代率。结果表明：（1）随着再生块体混凝

土取代率增大，组合剪力墙承载能力逐渐降低，而延性系数逐渐增大；（2）随着钢板厚度增大，组合剪力墙的承载能力

逐渐增大，延性系数逐渐减小。

关键词：再生块体；有限元分析；双钢板剪力墙；抗震性能

中图分类号：TU352.11文献标志码：A文章编号：1002-9877（2025）07-0158-03DOI：10.13739/11-1899/tq.2025.07.051

0引言料按照最优化的组合方式配置成一个协同工作的整

基建行业作为我国实体经济的重要组成部分，体结构，使各种材料能够扬长避短，这种结构被称为

伴随着经济的快速增长不可避免会产生许多建筑垃组合结构。其中，钢-混凝土组合结构是最常见的组

圾[1]；在中国每年产出的废弃混凝土的重量至少有合形式之一，例如广泛应用于高层建筑的外包钢板

2亿吨[2]，根据中国社会科学院的相关数据，建筑产内填混凝土剪力墙。这种结构充分利用了钢材和内

业产生的建筑垃圾占总垃圾量的40%，国家发展改填混凝土的力学性能优势，与传统的钢筋混凝土复

革委发布的《“十四五”循环经济发展规划》明确提合结构相比，钢板剪力墙作为一种抗侧力构件，具有

[3]高强度和高效率的特点[13]。本文将双钢板剪力墙中

出，到2025年建筑垃圾的综合利用率将达到60%，

相比2020年提高了10个百分点。因此我国对绿色的混凝土替换成再生块体混凝土，并研究其抗震性

建筑的政策大力支持[4，5]推行碳减排，去实现“碳达能。

峰、碳中和”。在此基础上再生混凝土技术应运而生，1有限元模型

但由于高品质再生骨料的制作成本高，运用到受力1.1模型设计

构件的再生混凝土更是少之又少[6]，为解决这一问剪力墙模型的钢板厚度固定为2.5mm，轴压比

题，吴波团队于2008年首次提出了再生块体混凝土固定为1.7，剪力墙厚度为180mm，宽度为180mm，

的概念。与传统的再生骨料混凝土相比，再生块体对拉螺栓螺栓间距为150mm。

混凝土将废弃混凝土的再利用尺寸从40mm以内提表1各试件参数表

升至60mm~300mm之间[7]，刘璐[8]通过单轴受压试编号fy/MPaH/mmh/mmλ/mmb1/mmb2/mmr/%

验对再生块体混凝土试件进行了研究，发现废旧混CSPW-1235140070022.52.520

CSPW-2235140070022.53.520

凝土块体与新混凝土的界面并未表现出明显的薄弱

CSPW-3235140070022.54.520

性；吴波[9]等人通过对立方体和圆柱形试块进行轴压