薄鋼板剪力墻在壓彎剪作用下承載力的試驗(yàn)與理論研究.pdf

1、薄鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)由于其優(yōu)良的抗震性能正逐步從研究向應(yīng)用轉(zhuǎn)變,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)雖已有一些采用該結(jié)構(gòu)體系的工程項(xiàng)目在建或完工,但尚無相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可循,此外,尚無該類構(gòu)件在壓彎剪復(fù)合荷載作用下承載力的研究成果。
　　本文采用擬靜力試驗(yàn)與理論分析相結(jié)合的方法,研究了加勁和無加勁薄鋼板剪力墻在壓彎剪復(fù)合荷載作用下的剪切承載能力,為工程應(yīng)用提供依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:
　　1)通過對(duì)15個(gè)強(qiáng)邊框剛接框架內(nèi)填加勁與無加勁薄鋼板剪力墻的擬靜力

2、試驗(yàn)研究,揭示構(gòu)件的剪切變形強(qiáng)度、剛度、延性、耗能能力和破壞機(jī)理等,為理論研究提供參考依據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果表明邊框剛強(qiáng)且延性良好是內(nèi)填板拉力場(chǎng)充分發(fā)展的條件;通過內(nèi)填板加勁或增強(qiáng)邊框均可提高鋼板墻的彈性強(qiáng)度和剛度;構(gòu)件具有較好的延性;抗震規(guī)范的阻尼系數(shù)適用于薄鋼板剪力墻。
　　2)以高厚比、層間寬高比、軸壓比和整體高寬比為影響因素,每因素設(shè)置三個(gè)水平,利用四因素三水平正交設(shè)計(jì)表法設(shè)計(jì)試件,采用有限元方法對(duì)無加勁薄鋼板剪力墻在壓彎剪復(fù)合作

3、用下進(jìn)行彈塑性分析。提出了在邊框剛強(qiáng)的條件下,以層間剪切位移角1/500相應(yīng)的剪應(yīng)力為極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,此時(shí)的彈性抗剪強(qiáng)度、剛度是與高厚比相關(guān)的,隨高厚比增大成非線性下降趨勢(shì),文中給出了相應(yīng)的計(jì)算方法;軸向壓力約降低構(gòu)件剪切強(qiáng)度10％;整體傾覆彎矩約降低構(gòu)件剪切強(qiáng)度40%;內(nèi)填板拉力場(chǎng)形成過程中其承擔(dān)的軸壓應(yīng)力向邊框柱轉(zhuǎn)移,加重了邊框柱的負(fù)擔(dān);構(gòu)件的傾覆彎矩主要由邊框柱承擔(dān);對(duì)強(qiáng)框弱板理念設(shè)計(jì)的高寬比較大構(gòu)件,側(cè)向變形隨側(cè)移增大可能會(huì)

4、從彎曲向彎剪型的轉(zhuǎn)變,對(duì)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系層剪力分配造成影響。
　　3)設(shè)計(jì)了3層、6層和9層兩組不同寬度系列的試件,按倒三角形分布荷載施加側(cè)向力,分別對(duì)有限元法和雙向強(qiáng)拉弱壓桿簡(jiǎn)化分析法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明采用基于薄腹梁剪切屈曲后強(qiáng)度公式的雙向強(qiáng)拉弱壓桿模型與內(nèi)填板的抗剪機(jī)理相協(xié)調(diào),能夠較為準(zhǔn)確的模擬構(gòu)件在屈服前的性能,文中給出了簡(jiǎn)化模型參數(shù)的確定方法。
　　4)采用理論與有限元對(duì)比分析的方法,對(duì)加勁薄鋼板剪力

5、墻在彈性和彈塑性階段的肋板剛度比進(jìn)行了研究,對(duì)肋板剛度比門檻值提出建議。在發(fā)生剪切彈性屈曲、彈塑性變形時(shí)保持構(gòu)件整體性能基本不變的門檻值建議不小于30～40,高厚比大的取上限值。在壓彎剪復(fù)合作用下,建議考慮軸壓力對(duì)抗彎剛度的影響進(jìn)一步提高。
　　5)以高厚比、高寬比、軸壓比和肋板面積比為影響因素,每因素設(shè)置三個(gè)水平,利用四因素三水平正交設(shè)計(jì)表法設(shè)計(jì)試件,采用有限元方法對(duì)加勁薄鋼板剪力墻在壓彎剪作用下進(jìn)行彈塑性分析。認(rèn)為高層建筑層間