鋼板剪力墻抗震性能的試驗與理論研究.pdf

1、鋼板剪力墻以其優(yōu)越的耗能性及良好的延性，受到國內(nèi)外學者的廣泛關注與研究，特別適用于抗震要求較高的高層及超高層結構中。
　　 本文通過試驗和數(shù)值模擬方法對薄板、十字加勁、開縫開洞及開洞四種類型鋼板剪力墻進行了系統(tǒng)的研究。揭示不同類型的鋼板剪力墻在低周往復荷載下的滯回性能和各參數(shù)對其承載力的影響，進而尋求鋼板剪力墻的簡化計算模型，為鋼板剪力墻的設計和實際應用提供參考。主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　 1)對四種類型的鋼板剪力墻

2、(SPSW)進行了擬靜力試驗研究.得到滯回曲線和骨架曲線，分析了鋼板剪力墻的側向剛度、承載力、延性系數(shù)、耗能性能、承載力退化、峰值剛度退化和變形特性等指標。結果表明：薄鋼板剪力墻有較高的側向剛度、承載能力和良好的延性性能，但是其滯回曲線有明顯的捏縮效應；加勁肋對薄制板面外變形有較強的約束，對鋼板剪力墻的抗側剛度和承載力有顯著提高；開縫鋼板剪力墻耗能性能良好，但抗側剛度和承載力較弱；開洞鋼板剪力墻性能介于開縫鋼板剪力墻和薄板鋼板剪力墻之間

3、。四種鋼板剪力墻中，十字加勁鋼板剪力墻抗側剛度最大，承載力最高，而開縫鋼板剪力墻耗能性能最好。對比了四種銅板剪力墻其性能的差異及設計要求，為實際工程應用提供依據(jù)。
　　 2)通過大型有限元ANSYS軟件模擬了四種類型鋼板剪力墻的循環(huán)擬靜力試驗，并與試驗數(shù)據(jù)對比。分析了滯回曲線、骨架曲線、內(nèi)填板應力及變形等指標。
　　 有限元求解結果與試驗結果吻合較好，為后續(xù)拓展分析提供了依據(jù)。有限元模擬為理想約束狀態(tài)，且不考慮材料缺陷和

4、殘余應力，所得抗側剛度較大。應力云圖顯示，最大應力首先出現(xiàn)在內(nèi)填板上，隨著應力發(fā)展變化，最大應力轉移到了柱腳和粱柱節(jié)點以下部位。最終破壞時，該處應力過大，發(fā)生局部屈曲。加載后期，由于十字加勁肋屈服甚至斷裂，其對內(nèi)填板的面外變形約束作用微弱。
　　 3)研究了板高厚比、高寬比、柱剛度、軸壓比、肋板剛度比、框架梁柱連接方式等參數(shù)對鋼板剪力墻承載力的影響，分析了各參數(shù)下剪力墻的極限承載力，得到了荷裁-位移曲線、應力云圖和板面外變形圖。

5、研究表明：柱軸壓比越大，鋼板剪力墻的極限承載力越低，但是對鋼板剪力墻的初始彈性剛度影響不大；肋板剛度比高于一定值時.內(nèi)填板的拉力帶可以充分發(fā)育.以其承載力的影響不再明顯;縫間板條的高寬比越大，鋼板剪力墻承載能力和抗側移剛度越低。
　　 4)在單拉桿計算模型的基礎上，進行了薄鋼板剪力墻雙向拉桿及等效為人字支撐的計算分析。結果表明：等效為雙向拉桿模型的承載能力和初始彈性剛度較低，但是其整體性能曲線和發(fā)展趨勢與試驗及ANSYS殼元模擬