帶縫鋼板剪力墻抗震性能理論分析與試驗研究.pdf

1、帶縫鋼板剪力墻具有自重輕、耗能能力強(qiáng)、剛度易調(diào)節(jié)、變形能力優(yōu)異和滯回性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，是一種具有良好發(fā)展前景的抗側(cè)力構(gòu)件，尤其適用于高烈度地震地區(qū)。但是豎縫的開設(shè)在提高墻板耗能能力的同時，削弱了其抗側(cè)剛度和極限承載力。為了使得帶縫鋼板剪力墻在保證良好耗能能力和延性的同時，還具有較高的初始剛度和極限承載力，本文提出“蝶型”和“梭型”兩種不等高開縫形式的帶縫鋼板剪力墻，對其展開了試驗研究和有限元分析，并將結(jié)果與傳統(tǒng)等高開縫鋼板剪力墻進(jìn)行對比分

2、析，得出相關(guān)結(jié)論。
　　本文首先通過ABAQUS有限元軟件，對不等高開縫鋼板剪力墻進(jìn)行參數(shù)分析。結(jié)果表明:采用不等高開縫形式能顯著提高帶縫鋼板剪力墻極限承載力和抗側(cè)剛度，極限承載力的增幅能達(dá)到15％以上，而抗側(cè)剛度的增幅能達(dá)到40％以上。對比傳統(tǒng)等高開縫形式，蝶型開縫改善了墻板延性，梭型開縫對墻板延性影響不大;此外，蝶型開縫墻板加載前期耗能性能優(yōu)越且加載后期性能下降平緩，而梭型開縫墻板，縫間墻肢寬度越大，它的承載力將越早下降到極限

3、承載力的85％以下，所以這種開縫形式僅適用于縫間墻肢寬度較小的墻板。通過統(tǒng)計和分析大量的有限元計算結(jié)果，提出了適用于高寬比為2的墻板的開縫參數(shù)建議取值范圍。
　　在有限元分析的基礎(chǔ)上，本文又開展了傳統(tǒng)均勻開縫鋼板剪力墻、蝶型開縫鋼板剪力墻和梭型開縫鋼板剪力墻的低周往復(fù)加載試驗，揭示了各試驗試件的破壞模式、受力性能和耗能機(jī)理，并得到了各試驗試件的滯回曲線、骨架曲線、耗能系數(shù)等滯回性能指標(biāo)。試驗結(jié)果表明:采用不等高開縫形式的帶縫鋼板剪

4、力墻能夠有效提高墻板的初始剛度和極限承載力，并能很好的保持其耗能性能不降低;蝶型和梭型開縫鋼板剪力墻都具有較飽滿的的滯回曲線。
　　本文還考察了不等高開縫鋼板剪力墻與鋼框架在側(cè)向荷載作用下的協(xié)同工作性能，并考察了鋼柱軸力對結(jié)構(gòu)滯回性能的影響，分析結(jié)果表明:內(nèi)嵌不等高開縫墻板的結(jié)構(gòu)有著更高的抗側(cè)剛度和極限承載力，且耗能性能并沒有太大變化;柱中軸力對帶縫鋼板剪力墻的受力性能影響較大，隨著軸力的增大，內(nèi)嵌墻板越來越早出現(xiàn)面外屈曲。