組合鋼板剪力墻抗震性能分析研究.pdf

1、組合鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)由于其在承載能力、抗震性能等方面的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用于高層建筑結(jié)構(gòu)中具有較大優(yōu)勢(shì)。本文為了明確其力學(xué)及抗震性能，采用數(shù)值模擬方法研究了不同尺寸組合鋼板剪力墻單元性能，以及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。
　　本文首先基于通用有限元程序ABAQUS對(duì)單層組合鋼板剪力墻單元進(jìn)行建模分析，確定了有限元分析的相關(guān)初始條件。通過(guò)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證了該模型在模擬組合鋼板剪力墻力學(xué)及抗震性能方面的合理性。以內(nèi)嵌鋼板為研究對(duì)象，分析了不同高厚比和

2、高寬比的組合鋼板剪力墻在承載能力、剛度以及滯回性能上的差異。對(duì)螺栓間距及混凝土板厚進(jìn)行分析，結(jié)果表明混凝土板對(duì)內(nèi)嵌鋼板的約束作用主要與螺栓間距相關(guān)，并分析得到了組合鋼板剪力墻的適用螺栓間距。通過(guò)剛接邊緣框架形成不同高寬比組合鋼板剪力墻，系統(tǒng)地研究了不同高寬比組合鋼板剪力墻的受力性能、塑性發(fā)展過(guò)程，并對(duì)不同高寬比組合鋼板剪力墻邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì)提出相關(guān)建議。
　　其次，通過(guò)對(duì)不同剛度的框架柱構(gòu)成的組合鋼板剪力墻進(jìn)行分析，研究了柱剛度對(duì)組

3、合鋼板剪力墻受力性能的影響。并對(duì)邊緣柱的剛度要求提出了相關(guān)建議。作為整體結(jié)構(gòu)中主要構(gòu)件，框架柱不僅作為組合鋼板剪力墻的邊緣構(gòu)件，同時(shí)也參與豎向荷載傳遞。通過(guò)對(duì)框架柱施加不同的豎向壓力，考查了軸壓比對(duì)組合鋼板剪力墻承載力、滯回性能等的影響。另外，通過(guò)建立三層組合鋼板剪力墻模型，分別考慮不同剛度的框架頂梁以及框架中梁對(duì)組合鋼板剪力墻性能的影響，研究表明框架梁剛度變化對(duì)組合鋼板剪力墻承載力、剛度等影響較小。
　　最后，根據(jù)對(duì)組合鋼板剪力

4、墻力學(xué)性能的研究，提出了組合鋼板剪力墻的簡(jiǎn)化分析模型，系統(tǒng)地驗(yàn)證了簡(jiǎn)化分析模型在單向加載、反復(fù)加載、彈塑性分析過(guò)程中的適用性。從工程應(yīng)用的角度評(píng)估，該簡(jiǎn)化模型的分析結(jié)果誤差在可接受范圍內(nèi)。通過(guò)對(duì)20層鋼框架-組合鋼板剪力墻核芯筒結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性分析，得到了該結(jié)構(gòu)的層間位移角、基底剪力等各項(xiàng)指標(biāo)，驗(yàn)證了簡(jiǎn)化模型在整體結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)用的可行性。本文還提出了基于遺傳算法的組合鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。一方面從彈性分析方面進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)10層的