開圓洞的鋼板剪力墻耗能性能和承載能力研究.pdf

1、鋼板剪力墻利用其內(nèi)嵌薄鋼板屈曲后形成的拉力帶抵抗層間剪力，沿著拉力場(chǎng)方向屈服來耗散地震能量。但薄鋼板屈曲后的平面外變形可能會(huì)相對(duì)較大，甚至?xí)笥谄淦矫鎯?nèi)側(cè)移。開圓洞鋼板剪力墻是通過在內(nèi)嵌鋼板上有規(guī)律地交錯(cuò)開圓孔來減弱拉力帶作用并減小鋼板屈曲時(shí)產(chǎn)生的面外變形，從而增強(qiáng)鋼板的變形能力，它是鋼板剪力墻的一種改進(jìn)形式，在地震作用下作為主要的抗側(cè)力構(gòu)件和耗能器，能夠先于主體結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性破壞，通過塑性變形來耗散地震輸入的能量。傳統(tǒng)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的拉

2、力帶作用十分強(qiáng)，為了避免內(nèi)嵌薄鋼板拉力場(chǎng)對(duì)柱子的不利影響，出現(xiàn)了內(nèi)嵌鋼板不與柱連接的鋼板剪力墻。
　　本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外開圓洞鋼板剪力墻研究的基礎(chǔ)上，對(duì)開圓洞鋼板剪力墻進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種新型的側(cè)邊帶有豎向加勁但不與柱連接的開圓洞鋼板剪力墻。對(duì)新型開圓洞鋼板剪力墻的初始彈性剛度和極限承載力進(jìn)行理論分析，并應(yīng)用ABAQUS有限元分析軟件進(jìn)行模擬。通過研究鋼板剪力墻是否開洞對(duì)其承載力和耗能性能的影響，并改變鋼板的高度比、開洞率、加勁肋的

3、厚度、圓洞的個(gè)數(shù)、排數(shù)和布置方式，研究其對(duì)開圓洞鋼板剪力墻性能的影響，得出了以下結(jié)論:
　　(1)通過分析圓洞的受力機(jī)理，假設(shè)了鋼板出現(xiàn)塑性鉸的區(qū)域并推導(dǎo)了新型開圓洞鋼板剪力墻的彈性初始剛度和極限承載力理論計(jì)算公式，并與有限元數(shù)值模擬進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其理論與有限元結(jié)果良好符合。
　　(2)新型開圓洞鋼板剪力墻的承載力和初始彈性剛度略有降低，但明顯改善了未開洞鋼板剪力墻承載力劣化的現(xiàn)象，并且鋼板剪力墻開圓洞后其屈服應(yīng)力分布范

4、圍比未開洞鋼板剪力墻的更廣。
　　(3)鋼板的厚度越大，高厚比越小，鋼板的極限承載力和剛度越大，但其耗能效率降低，綜合考慮，厚度取6～8mm，對(duì)應(yīng)的高厚比為300～500。鋼板開洞率越大，鋼板的極限承載力越低，其耗能能力也越小，開洞率應(yīng)取10％～20％。圓洞的布置方式會(huì)影響其屈服應(yīng)力分布情況和鋼板的面外變形，鋼板應(yīng)沿對(duì)角線方向規(guī)則開圓洞。鋼板的跨高比越大，鋼板的極限承載力和初始剛度越大，但耗能能力不變，耗能效率會(huì)降低，綜合考慮，跨