低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻抗震性能分析.pdf_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、低屈服點(diǎn)鋼材作為一種新型材料,具有優(yōu)越的伸長(zhǎng)率和低屈服比,在鋼板剪力墻、阻尼器等消能減震結(jié)構(gòu)中得到了越來越多的應(yīng)用和發(fā)展。本文基于屈服強(qiáng)度為160MPa的鋼材,提出了低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu),并采用理論分析和有限元模擬相結(jié)合的方法對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多方面的研究,主要研究工作及成果如下:
  (1)根據(jù)低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻受剪作用時(shí)的受力特征,推導(dǎo)出了低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻的彈塑性剪切屈曲應(yīng)力公式;通過迭代方法得到彈塑性剪切屈曲強(qiáng)度與寬厚比之間

2、的關(guān)系曲線,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)算例驗(yàn)證了公式的有效性。
  (2)根據(jù)ANSYS有限元模擬了單向荷載作用下的低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻試驗(yàn),通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了模型建立的正確性。而后分析了鋼框架梁柱剛接與鉸接、剪力墻板周邊固支與簡(jiǎn)支、墻板不同寬厚比等不同參數(shù)對(duì)低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,分析內(nèi)容主要包括:極限承載力、初始剛度、結(jié)構(gòu)延性等,以此得到了不同情況下低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻的抗震性能,并給出該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)建議。
  (3)建立

3、了不同設(shè)計(jì)理念的三種鋼板墻的抗震設(shè)計(jì)方法。根據(jù)我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ99-98中規(guī)定的各構(gòu)件相關(guān)抗震要求,建立了普通鋼板剪力墻的抗震設(shè)計(jì)方法,該類鋼板剪力墻不允許墻板屈曲。同時(shí)采用與普通鋼板剪力墻相同的設(shè)計(jì)地震力,利用不同的抗震設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)出了低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻和薄鋼板剪力墻這兩種不同類型的結(jié)構(gòu)。低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻的設(shè)計(jì)理念是剪力墻板“屈曲前屈服”;而薄鋼板剪力墻的設(shè)計(jì)理

4、念是剪力墻板“屈服前屈曲”,通過鋼板屈曲后產(chǎn)生的拉力帶來進(jìn)一步抵抗地震荷載和消耗地震能力,拉力帶會(huì)對(duì)外框架梁和柱產(chǎn)生較大的拉力,本文給出這類結(jié)構(gòu)的剪力墻板、框架梁和柱的設(shè)計(jì)方法。
  (4)根據(jù)設(shè)計(jì)方法,本文分別模擬兩種不同加載模式下三種鋼板剪力墻在水平循環(huán)加載作用下的抗震性能,對(duì)比在同一地震力作用下,三種鋼板剪力墻的抗震性能的差異。低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)能較早的進(jìn)入彈塑性變形耗能階段,在屈服后,承載力有所下降,且有較長(zhǎng)的位移滑移

5、段,結(jié)構(gòu)擁有良好的抗震變形能力;薄鋼板剪力墻隨著荷載的增加結(jié)構(gòu)形成拉力帶,其承載力大于其他兩種鋼板剪力墻;加載初期,低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻底層平面外變形明顯大于其他兩種結(jié)構(gòu),這種大量的面外位移會(huì)使低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的抗剪剛度降低,但有利于耗能。薄鋼板剪力墻由于墻板大面積的折曲平面外最大位移反而會(huì)有減小的趨勢(shì),而對(duì)于相對(duì)較厚的普通鋼板剪力墻而言,荷載加大的同時(shí),墻板中心點(diǎn)的平面外位移也隨之增加。
  (5)不同加載方式下的低屈服點(diǎn)鋼

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