土木工程结构中的钢构件在长期服役中可能发生腐蚀,直接影响到局部构件和整体结构的安全性和稳定性。开展针对钢构件腐蚀缺陷的无损检测技术的应用基础研究,对钢结构服役安全十分必要。本文以钢板和圆钢两类典型钢构件为研究对象,通过分析不同构件的腐蚀缺陷特点和励磁机理差异,实施了传统磁轭激励和环绕线圈激励的两种不同励磁方式开展漏磁无损检测实验研究,测量了腐蚀程度和作用区域等腐蚀参数下的漏磁信号变化,并结合有限元深入讨论了腐蚀缺陷参数对漏磁场信号的影响规律,最后建立了基于腐蚀信号特征量对腐蚀长度和腐蚀量进行定量评价的详细流程。主要的研究内容及结果如下:(1)基于漏磁检测方法开展钢板腐蚀缺陷检测。设计考虑不同钢板腐蚀时间和腐蚀长度工况下的电化学腐蚀实验,腐蚀结束后采集不同工况下钢板表面附近的漏磁信号。漏磁检测的实验结果表明,在相同腐蚀长度下,钢板的漏磁信号随着腐蚀时间的增加而增加;在相同腐蚀时间下,钢板的漏磁信号随着腐蚀长度的增加而减小;建立了不同腐蚀量、不同腐蚀长度与漏磁信号峰谷差值之间的关系;结合有限元模拟和实验数据建立了钢板腐蚀缺陷的评价流程。(2)通过有限元方法分析钢板不同腐蚀缺陷尺寸以及其它因素对漏磁信号的影响。结果表明,腐蚀长度、腐蚀宽度和漏磁信号特征量呈线性关系;漏磁信号随着提离高度的增加而下降,尤其当提离高度大于10 mm时,检测腐蚀缺陷的信号无明显的峰谷值;漏磁信号随着磁轭磁导率的增加而增大;漏磁信号随着线圈匝数和激励线圈电流的增加而增大;而在相同的腐蚀量下,漏磁信号均随着钢板宽度和钢板深度的增加而减小。(3)基于线圈直流磁化方法开展圆钢腐蚀缺陷检测。与传统轴向检测方法不同,本文钢筋沿轴向每45°检测一次,总共采集8个方向的腐蚀信号。8个方向的检测结果表明,通过线圈直流磁化方法获得的缺陷信号有明显的波峰和波谷,更能准确识别缺陷的位置;通过与磁记忆检测结果进行对比,采用线圈直流磁化方法检测到的缺陷信号优于磁记忆检测结果,提高了约35%左右。(4)通过周向检测信号绘制信号云图,并建立信号特征量和平均腐蚀深度之间的相关性。结果表明,随着平均腐蚀深度的增加,圆钢的腐蚀信号是呈线性增长的;通过检测信号云图也可观察到圆钢的腐蚀是周向不均匀的。最后基于圆钢腐蚀量和漏磁信号峰谷差值建立关系曲线对腐蚀缺陷进行评价。(5)通过建立有限元模型分析了圆钢腐蚀长度和腐蚀深度对漏磁信号的影响,发现漏磁信号的切向分量的峰谷差值和法向分量的峰谷差值随腐蚀长度、腐蚀深度的增加而增大。此外还分析了提离高度、钢筋直径、电流大小和线圈匝数对漏磁信号的影响,结果表明,圆钢腐蚀缺陷的漏磁信号非线性变化程度随着提离高度和钢筋直径的增大而减小,随电流和线圈匝数的增大而增大。

木结构工程中,常常采用销钉作为连接件,钢板作为填板来连接构件,形成钢填板销钉连接节点,构成木柱木梁或者钢柱木梁的结构形式。木结构中影响销连接节点承载力的因素有多种,节点破坏也是木结构中常见的破坏形式,然而我国木结构类技术规范中尚未给出明确的钢填板销连接节点承载力的计算方法。因此,木结构钢填板销连接节点承载力的计算问题仍值得研究解决。为解决以上问题,本文设计了10个胶合木钢填板销连接试件,并进行了受压试验,主要对试件的承载能力进行研究,本文主要研究工作如下:（1）对试验中所用材料的物理及力学性能进行了试验测定,试验得到的钢板、销钉以及花旗松胶合木的弹性模量、屈服强度、极限强度、销槽承压强度等力学指标,为后续公式推导以及有限元模拟提供了数据支撑。（2）通过对10个胶合木钢填板销钉连接试件进行的受压承载力试验,深入分析了试件的破坏形态以及荷载-位移曲线;随后又进一步地分析了销钉直径、销钉长细比、单列销钉个数以及销钉列数对试件承载能力的影响;最后试用双曲线模型对单销钉连接试件的试验结果进行拟合,为定量研究此种形式连接节点的受力变形情况提供了参考。（3）采用基于局部弹性地基模型的地基梁计算理论推导钢填板单销钉连接承载力计算公式,进一步地在此基础上总结试验规律提出了多销钉连接承载力计算公式,并通过与试验结果对比,验证公式切实可行。（4）为进一步完善计算公式,首先利用ABAQUS有限元软件对本次试验所涉及的所有试件进行了建模分析,并通过有限元模拟结果与实际试验结果的破坏形态对比以及荷载-位移曲线对比验证建模方法的适用性,在此基础上,考虑两条钢带加固对钢填板销连接节点承载力的提升作用,并分析总结出计算公式中的承载力提升系数。

波形钢板由于具有较大的面外刚度和垂直于波棱方向的较大承载力的特殊截面性质,目前在组合楼板、剪力墙、桥梁钢腹板、波形钢腹板梁和柱中已有诸多研究和应用。波形钢板-混凝土结构是指波形钢板浇筑在混凝土内,并配置一定的分布筋和剪力连接件的组合结构。实际工程中,在波形钢板表面盲目地布置剪力连接件,不仅会增加工程造价,还会增加工程量。目前,国内外对带栓钉连接件的波形钢板-混凝土结构或构件的粘结滑移性能和剪力传递机理研究相对较少,研究清楚波形钢板与混凝土粘结滑移性能,并在设计中合理布置栓钉连接件,减少工程量和工程造价,为带栓钉波形钢板-混凝土结构的应用提供依据。因此,本文以带栓钉波形钢板-混凝土粘结滑移性能为研究对象,采用试验研究和有限元分析相结合的方法,具体开展了如下研究工作:（1）本文以栓钉和波形钢板厚度作为影响因素,设计、制作了11个带栓钉试件和1个自然粘结试件,并进行了波形钢板混凝土推出试验。对试件裂缝发展及破坏形态进行了观察和总结,并总结了加载端和自由端荷载滑移曲线变化规律。（2）根据试验数据总结分析了特征粘结强度及对应的特征位移,并建立了平均粘结应力-加载端滑移本构关系。（3）根据试验研究所得粘结滑移本构关系,利用ANSYS有限元软件对试件进行模拟分析,并与试验结果进行对比,检查了粘结滑移本构关系的准确性,栓钉破坏形态与试验吻合。（4）结合推出试件的受力机理,以一个带栓钉的波形钢板-混凝土组合剪力墙试验试件为例,利用ANSYS软件建立了考虑粘结滑移的带栓钉波形-钢板混凝土组合剪力墙有限元模型,对比分析了试件的受力过程,与不考虑粘结滑移的有限元模型和试验试件的骨架曲线进行了对比,验证了考虑粘结滑移模型的准确性,并研究了栓钉对波形钢板和混凝土墙体变形协调关系的影响。在考虑粘结滑移的情况下,分析了不同参数（栓钉间距、直径、型钢翼缘厚度、腹板厚度、钢板厚度、墙体厚度、轴压比、剪跨比和配筋率）对组合剪力墙的承载力和变形的影响。

钢丝绳广泛应用于矿山、建筑、桥梁等工程领域,在长期高频工作中,存在磨损、断丝、强度值下降、锈蚀等缺陷,如果不能及时检测替换,钢丝绳一旦破断,会造成重大事故。目前金属磁记忆检测作为一种新兴的钢丝绳无损检测技术,可对钢丝绳应力集中及缺陷部位进行定位,但对其应力状态及损伤程度的量化关系研究不足。针对钢丝绳应力状态及损伤程度的量化关系问题,本文以磁机械效应为理论基础,以试验和数值仿真技术为手段,通过“丝—股—绳”空间形态由简单到复杂的试验研究思路,对钢丝绳不同应力状态和损伤程度的磁记忆信号变化规律做了深入研究,系统证明了磁机械效应、力-磁耦合理论和磁偶极子模型理论,并针对“丝”、“股”、“绳”状态提出了相对应的磁记忆信号判别特征量,为钢丝绳磁记忆检测提供重要的理论依据。针对单丝不同缺陷参数及单丝不同受力状态下磁记忆信号强度及应力相关关系问题,开展了不同缺陷参数（缺陷宽度b=lmm、2mm、3mm,缺陷深度h=0.1d、0.2d、0.3d）下的单丝拉伸试验、单丝弯曲和扭转试验,获得了不同缺陷参数下及不同受力状态下单丝各截面应力,同时应用磁记忆涡流检测仪监测各荷载步下,试件随荷载增加时的磁记忆信号变化全过程,获得单丝各截面的法向漏磁场强度及单丝磁记忆特征量,系统分析单丝各截面应力在不同缺陷参数下及不同受力状态下磁记忆信号变化特征,得出峰值及过零点现象可判别试件的缺陷位置,缺陷深度变化对磁信号幅值的影响较大;过零点位置结合梯度值曲线的极值位置可准确的定位试件缺陷位置;不对称弯曲应力下的磁记忆信号突变极值点现象,可判别钢丝受弯时危险截面位置;磁记忆信号曲线在塑性扭转阶段的突变极值点可判断损伤位置,磁记忆信号增量均方差关系曲线可划分单丝塑性扭转受力阶段危险区段,可将曲线极小值点作为单丝扭转破坏前的预警点。针对单股钢丝绳不同缺陷工况下磁记忆信号特征量与钢绞线损伤判别方法问题,开展不同缺陷深度下钢绞线试件的拉伸试验,监测试件表面缺陷位置及光滑位置处在不同荷载等级下的磁记忆信号变化,获得试件的整体磁记忆信号与荷载的对应关系,发现单纯利用磁记忆信号曲线过零点现象并不能够准确判别钢丝绳缺陷位置,梯度曲线极值点判别方法在初始状态时准确率较高,在加载阶段判别效果不明显。采用增量分析法绘制各级荷载下磁记忆信号曲线,明确构件的增量幅值阈值,揭示增量幅值阈值与构件工作状态的内在关联,建立了基于增量幅值阈值的带损伤钢绞线承载力安全状态判别方法。针对钢丝绳不同断丝工况下整绳拉伸应力与磁记忆信号强度演化规律问题,开展无断丝及不同断丝工况下钢丝绳整绳拉伸试验,监测不同荷载等级下不同工况钢丝绳磁记忆信号变化,对比分析无断丝和有断丝钢丝绳磁记忆信号曲线,发现断丝数量对磁记忆信号影响较为显著。通过磁记忆信号曲线和梯度曲线的最大极值点判别了整绳的损伤位置,并通过绘制的增量均方差曲线对钢丝绳的受力状态进行界定,明确了不同工况下整绳拉伸应力与磁记忆信号强度演化规律,完成了钢丝绳早期预警工作。将缺陷及断丝诱发的钢丝绳损伤判别视为钢丝绳应力变化导致磁记忆信号改变的问题,基于磁机械效应及力-磁耦合理论,考虑弹性阶段及塑性阶段磁特性参数（磁导率、矫顽力）随铁磁构件应力变化的不同规律,创新性地提出考虑磁导率和矫顽力影响的力-磁耦合修正模型。利用APDL语言编制数值程序,与试验结果相比,发现改进模型可以较好地分析受扭钢丝的力-磁耦合模拟问题。

高层及超高层建筑愈发成为城市建筑的主要形式,剪力墙及核心筒剪力墙作为高层及超高层建筑的第一道抗震防线,承担了绝大部分的水平地震力,极易在地震下严重受损。而传统剪力墙的典型震损为墙身剪切开裂、墙趾压溃失稳,破坏模式呈脆性且震后难以修复。因此高层及超高层建筑震后时常处于地震破坏难以修复或者修复代价极高,拆除重建又造成极大资源浪费和社会影响的尴尬境地,使城市在遭遇一次严重地震之后长期受到影响,难以迅速恢复城市功能。为了克服高层及超高层建筑中剪力墙的墙身剪切开裂及墙趾压溃的震损问题,本文进行了试验和理论研究。利用竖波钢板凹槽与混凝土的嵌固作用,提出了竖波钢板组合剪力墙,用以克服剪力墙墙面严重开裂的震损问题。同时,为克服剪力墙墙趾压溃及震后功能难以恢复的问题,提出了一种墙趾安装可更换拉压型阻尼器的可恢复功能竖波钢板组合剪力墙,可以进一步保护剪力墙主体,集中塑性应变与可更换阻尼器耗能腹板上,震后通过更换墙趾阻尼器快速恢复结构抗震性能。本文设计制作了H型钢约束的竖波钢板组合剪力墙及其内嵌钢骨、方钢管约束的竖波钢板组合剪力墙及方钢管下安装可更换拉压型阻尼器的可恢复功能竖波钢板组合剪力墙试件,对竖波钢板组合剪力墙及可恢复功能组合剪力墙分别进行了抗震性能试验及抗震韧性试验验证,主要研究内容和成果如下:（1）确定可恢复功能与抗震韧性的试验标准:以相关规范中剪力墙结构的弹塑性位移角限值为界限,将结构加载至位移角1/80,对结构在此限值前的震损现象与抗震性能进行评判。（2）对H型钢约束的竖波钢板组合剪力墙及其内嵌钢骨进行了拟静力加载的抗震性能试验,弹塑性位移角限制前发生了不易修复的震损,将结构一次性加载至破坏,研究各项抗震性能;将方钢管约束的竖波钢板组合剪力墙加载至弹塑性位移角限值,震损微弱,更具备震后功能恢复潜力。（3）方钢管约束的竖波钢板组合剪力墙经过一次规范弹塑性位移限值的加载后,认为已经经历一次罕遇地震。将震损组合墙进行修复,改造墙趾并安装可更换的拉压型金属阻尼器,形成可恢复功能组合剪力墙。（4）对可恢复功能组合剪力墙加载至弹塑性位移角限值,更换墙趾阻尼器后重新加载,直至结构破坏。两次加载的荷载-位移曲线几乎完全重合,承载力及位移特征点、刚度-位移曲线及耗能能力曲线也几乎完全重合,说明可恢复功能竖波钢板组合剪力墙可以实现震后功能恢复及抗震韧性。（5）将经历多次加载的可恢复功能竖波钢板组合剪力墙与H型钢约束的竖波钢板组合剪力墙的抗震性能进行对比。发现设置可更换阻尼器后,可恢复功能竖波钢板组合剪力墙的承载力略低于H型钢约束的竖波钢板组合剪力墙,各自峰值点相差11%,但变形性能更好。其中,极限位移是H型钢约束的竖波钢板组合剪力墙的1.34倍,峰值点到极限点的下降段长度是H型钢约束的竖波钢板组合剪力墙的4.1倍,延性是H型钢约束的竖波钢板组合剪力墙的1.64倍。（6）通过有限元软件ABAQUS对试验过程进行了仿真验证,有限元云图可以看出,阻尼器能集中应力、塑性应变于可更换阻尼器耗能腹板上,保护剪力墙主体,震后通过更换墙趾阻尼器快速恢复结构抗震性能。此外,在验证模型正确性后对试件参数进行了因素扩展分析,根据模拟结果对我国《组合结构设计规范》中平钢板-混凝土组合剪力墙的抗剪承载力公式进行修正,得到竖波钢板组合剪力墙及可恢复功能组合剪力墙的抗剪承载力设计公式。与试验结果进行对比,误差小于10%,可对竖波钢板组合剪力墙及可恢复功能组合剪力墙的弹塑性抗剪承载力和最大抗剪承载力计算提供参考。

剪力墙是高层建筑有效的抗侧力构件之一,以往的地震灾害经验表明,剪力墙墙趾处的混凝土易被破坏,地震过后修复困难且造价较高。基于可更换结构的设计理念,本文提出了一种墙趾可更换的波形钢板混凝土组合剪力墙（RCSW）:在剪力墙墙身中内嵌水平或竖向放置的波形钢板,在剪力墙的两侧用方钢管柱作为约束边缘构件,并用阻尼器代替剪力墙的墙趾。采用试验研究及有限元分析相结合的方法,研究剪力墙的可更换性及更换墙趾构件前后RCSW的抗震性能。主要研究成果如下:（1）设计了一种阻尼器作为剪力墙墙趾的可更换构件,并对可更换水平波形钢板混凝土组合剪力墙（HRCSW）及可更换竖向波形钢板混凝土组合剪力墙（VRCSW）进行了更换阻尼前后两个阶段的低周循环加载试验。通过对比HRCSW和VRCSW更换阻尼器前后的受力过程、破坏模式、承载能力、抗侧刚度、延性、滞回性能和耗能能力等抗震性能,研究了RCSW的受力机理和更换阻尼器及波形钢板放置形式对RCSW的抗震性能的影响。（2）试验结果表明:RCSW的破坏均为阻尼器先于主体墙破坏,主体墙的薄弱部位为阻尼器上端板与主体墙连接处和主体墙墙底;RCSW受损位置集中在可更换构件上,而可更换构件受损后容易拆卸更换。更换阻尼器后,RCSW的初始刚度有所下降,承载能力也略有下降,但屈服荷载分别提高了7.3%和12.2%;阻尼器破坏对HRCSW的后续刚度及延性影响比VRCSW更大。波形钢板竖向放置时,RCSW的初始刚度、抗侧承载力、延性及耗能能力更好;更换阻尼器后的VRCSW比更换阻尼器后的HRCSW的峰值荷载高22.12%。（3）通过ABAQUS有限元分析软件,模拟了RCSW的受力过程及承载能力等,验证了ABAQUS有限元软件分析的可靠性。在此基础上,模拟了墙趾不可更换的钢板混凝土组合剪力墙（CSW）的力学性能,并将CSW和RCSW的承载能力等抗震性能进行了对比;对RCSW进行了参数分析,研究了内嵌钢板厚度及阻尼器腹板厚度对RCSW抗震性能的影响。（4）有限元结果表明:与墙趾不可更换的水平波形钢板混凝土组合剪力墙（HCSW）和竖向波形钢板混凝土组合剪力墙（VCSW）相比,带有可更换墙趾构件的HRCSW和VRCSW的初始刚度均有所下降,峰值荷载分别下降了19.4%和17.4%,但延性分别提升了20%和23%。RCSW的初始刚度、耗能能力、承载能力均随着RCSW内嵌钢板和阻尼器腹板厚度的增加而有不同程度的增大,其中阻尼器腹板厚度对RCSW承载能力影响较小;RCSW的延性随着内嵌钢板厚度的增大先增大后减小,随着阻尼器腹板厚度的增大而减小;合理匹配阻尼器与剪力墙主体墙强度和刚度关系,是实现RCSW延性耗能屈服机制的关键,建议内嵌钢板厚度取值范围为3mm~5mm,阻尼器腹板厚度取值为3mm~4mm。

可更换结构是一种新型的防震结构体系,对剪力墙进行墙趾可更换设计,能够集中地震输入能量于可更换部位,震后更换可更换构件,剪力墙结构即可恢复正常使用功能。本文通过理论研究、试验研究和有限元模拟三位一体的研究方法,对带可更换墙趾构件的波形钢板混凝土组合剪力墙进行了抗震性能试验研究,主要研究内容和研究成果如下:（1）给出了波形钢板混凝土组合剪力墙墙趾可更换设计方法,结合JGJ138-2016《组合结构设计规范》,给出了带可更换墙趾构件的波形钢板混凝土组合剪力墙的抗弯承载力和抗剪承载力建议计算公式。提出了一种应用于剪力墙墙趾处的拉压型金属支座,并设计制作了2片带可更换墙趾构件的波形钢板混凝土组合剪力墙试件。（2）完成了一组2片带可更换墙趾构件的波形钢板混凝土组合剪力墙抗震性能试验,研究表明:各试件的破坏形态均为弯剪破坏,损伤集中区域为剪力墙底部可更换墙趾构件高度范围内,可更换墙趾构件先于母墙破坏,更换墙趾构件后,剪力墙试件抗震性能基本保持完好,本文所提出的可更换墙趾构件能够达到保护母墙基本完好的要求。（3）带可更换墙趾构件的波形钢板混凝土组合剪力墙,内置钢板竖直方向放置与水平方向放置相比,试件的抗侧承载力提高18.32%,试件的延性系数提高28.69%,试件的耗能能力提高3.4倍。总体来讲,内置波形钢板竖向放置时,剪力墙试件的抗侧刚度和变形能力均优于内置波形钢板水平放置时的情况。（4）建模计算采用ABAQUS有限元软件完成,有限元模拟结果与试验结果吻合良好。同时完成剪力墙模型的变参数分析,分析结果表明:随着BCR的提高,带可更换墙趾构件剪力墙的抗侧刚度和抗侧承载力也会随之提高,变形能力提高较少,本文建议BCR取值范围为0.7~0.8;随着试件高宽比的提升,带可更换墙趾构件剪力墙的抗侧刚度和抗侧承载力随之降低,而变形能力则有所提高。

波形钢板剪力墙是在平钢板剪力墙抗侧基础之上发展起来的新型抗侧力构件,克服了平钢板平面外刚度弱、变形能力差以及承载力低等不足,同时该结构体系具有抗侧刚度大、承载力高、滞回性能好、延性和耗能能力好等优点。波形钢板剪力墙是由约束边缘构件和内嵌波形钢板所组成,其中内嵌波形钢板具有较大的平面外抗侧刚度,按波形放置方向的不同可将其分为横向波形钢板剪力墙和竖向波形钢板剪力墙两种。本文采用试验研究、有限元分析以及理论分析相结合的方法,对波形钢板剪力墙的抗侧刚度、承载能力、耗能能力、延性、约束边缘构件与内嵌钢板的刚度匹配等问题进行了研究,主要研究内容和成果如下:（1）为研究波形钢板剪力墙的抗震性能,完成了3个1:2缩尺试件的低周往复加载试验。通过分析试件的滞回曲线、骨架曲线、特征荷载和位移、延性和耗能能力、刚度和承载力退化等力学特征,并结合试验过程中波形钢板剪力墙试验现象和破坏特征,可得出以下结论:与平钢板剪力墙相比,波形钢板剪力墙具有较大的初始刚度、较高的承载能力、较好的延性、稳定的耗能能力和较强的塑性变形能力,表现出良好的抗震性能。横向波形钢板剪力墙的抗震性能略好,但和竖向波形钢板剪力墙的抗震性能相差不大。（2）钢板剪力墙对约束边缘构件具有较大的依赖性,三个试件都是因H型钢柱平面外刚度较弱而发生破坏,钢板剪力墙的约束边缘构件与内嵌钢板的刚度匹配问题对内嵌钢板性能的发挥起着至关重要的作用。三种纯钢板剪力墙在约束边缘构件与内嵌钢板刚度匹配合理时,承载能力与延性均较好,其中横向波形钢板剪力墙的承载能力与延性最好。（3）采用ABAQUS有限元软件对试验模型进行模拟分析,将有限元模拟结果与试验结果进行对比,以验证ABAQUS有限元软件模拟波形钢板剪力墙的可靠性。在此基础之上,对波形钢板剪力墙进行了变参数研究,结果表明:当波形钢板剪力墙的高厚比和波角不同时,其初始抗侧刚度基本相同,说明波形钢板的高厚比和波角对剪力墙的抗侧刚度影响较小;轴压比对平钢板剪力墙承载力的影响较大,而对波形钢板剪力墙承载力的影响较小,轴压比对各类钢板剪力墙延性的影响较大。

作为一种新兴的无损检测技术,金属磁记忆检测技术可以识别构件的应力集中位置,对构件损伤程度进行判断。钢箱梁在桥梁钢结构领域应用广泛,但存在很多隐患,其中由于应力集中造成的结构突然性破坏将对人类的生命财产安全产生严重的影响。为了对桥钢箱梁的应力集中程度以及受力状态进行评估,研究复杂应力状态下磁记忆信号的变化规律,证明并拓展金属磁记忆检测技术在桥梁钢结构领域的适用性,本文在对不同截面受弯波纹腹板钢箱梁的受力性能和应力集中情况进行了理论和试验研究的基础上,同时分析了不同受力状态下磁记忆信号的变化规律。本文的主要工作和结论如下:（1）通过不同截面波纹腹板钢箱梁的四点受弯试验,分析了不同应力状态下法向磁记忆信号随荷载变化的规律。结果表明法向磁记忆信号可以有效地表征加载全过程构件的受力状态,且载荷越大表征规律越明显。不同应力状态下法向磁记忆信号随荷载增大的变化规律不相同。另外,法向磁记忆信号的骤降以及下降之后的趋势变化可以用来初步判断试件是否屈服以及初步确定试件的屈服区域。（2）推导了考虑腹板剪切行为的双集中荷载下的应力分布理论模型,接着运用Abaqus软件对不同截面钢箱梁进行了有限元模拟分析,计算出了钢箱梁的应力分布大小。对比理论推导结果和有限元模拟结果,发现理论结果与有限元模拟的应力分布情况有较好的吻合度,说明了该理论模型有较高的精度,可适用于波纹腹板钢箱梁的简单受力分析。对比不同截面梁的应力分布,发现斜波纹腹板的抗剪承载力优于直波纹腹板。（3）将不同截面波纹腹板钢箱梁的应力分布情况与法向磁记忆信号分布情况进行对比分析,研究磁信号对应力分布的表征情况。研究结果表明,法向磁记忆信号可以表征应力分布。应力较大的部位检测到的磁信号变化绝对值比较大,法向磁记忆信号曲线的形状与应力分布形状相似。（4）研究了应力集中位置的识别方法。在应力沿检测线变化的情况下,应力集中位置的判别需要参照零载时刻法向磁记忆信号沿检测线方向的变化趋势。对于翼缘,可将法向磁记忆信号曲线产生异变峰/谷值处初步判断为应力集中位置。对于腹板,可将法向磁记忆信号梯度曲线产生异变峰/谷值处初步判断为应力集中位置。（5）研究了应力集中程度的表征方法。磁记忆特征参数Hcon和磁记忆梯度特征参数Kcon可以分别反映翼缘和腹板上的应力集中程度。

波形钢板由于其独特的几何截面形式,具有较大的平面外刚度、垂直于波纹方向的抗屈曲能力及顺波纹方向的收缩性。波形钢板与外包混凝土组合形成波形钢板混凝土组合结构,波形钢板与混凝土咬合嵌固,依靠界面粘结作用,保证组合结构安全协同受力工作。栓钉作为增强界面粘结作用常用的抗剪连接件,在波形钢板与混凝土组合结构中发挥怎么样的作用还未深入研究。本文采用试验研究与有限元数值分析相结合的方法,对波形钢板混凝土组合构件的受力性能进行研究,主要研究工作与成果如下:（1）为了深入研究带栓钉波形钢板混凝土界面剪力传递性能及抗剪滑移机理,考虑不同参数的影响,设计了11个带栓钉波形钢板混凝土试件与1个无栓钉的对比试件,进行了标准的推出试验。全面地研究了带栓钉波形钢板混凝土推出试件的破坏形态、裂缝模式、荷载-滑移曲线规律、波形钢板及栓钉应变分布、界面剪力传递性能等特性,并结合试验数据得到带栓钉波形钢板与混凝土最优组合。（2）采用ABAQUS 6.13对推出试件模型进行非线性分析,在考虑界面粘结作用下,采用SPRING2弹簧单元模拟带栓钉推出试件精确度较好,模拟荷载-滑移曲线与试验荷载-滑移曲线吻合度较高,验证了有限元分析方法的可靠性。在不考虑波形钢板与混凝土界面粘结作用下,分析了栓钉的受力状态,并提出了栓钉在混凝土中真实受力模型。（3）以2个1:2缩尺比例的波形钢板-混凝土组合剪力墙试验试件为原型,利用ABAQUS建立一系列精细化模型,分析界面粘结作用、栓钉直径与间距、是否考虑布置栓钉及钢板厚度对波形钢板-混凝土组合剪力墙受力性能的影响。结果表明:界面粘结作用对波形钢板-混凝土组合剪力墙承载力的影响不可忽略,改变栓钉直径与间距,对波形钢板-混凝土组合剪力墙承载力影响很小。随着波形钢板厚度的增加,波形钢板-混凝土组合剪力墙承载力在提高,波形钢板厚度是影响组合剪力墙承载力的主要因素。在考虑界面粘结作用的情况下,对于竖向波形钢板-混凝土组合剪力墙,布置栓钉可以提高其承载力2.5%左右。但对于水平波形钢板-混凝土组合剪力墙,布置栓钉对其承载力无明显影响。