用于自復(fù)位結(jié)構(gòu)體系的新型鋼板剪力墻研究.pdf

1、為了提高鋼板剪力墻的耗能性能與整體結(jié)構(gòu)的復(fù)位性能，本文在開蝴蝶形縫鋼板剪力墻的基礎(chǔ)上，提出了一種新型的鋼板剪力墻—帶邊緣加勁的單個(gè)蝴蝶型鋼板剪力墻。新型鋼板剪力墻不僅具有開蝴蝶形縫鋼板剪力墻延性好、耗能性能高的特點(diǎn)，還具有空間利用合理、試件加工便捷等優(yōu)勢。
　　為進(jìn)一步對這種新型的鋼板剪力墻進(jìn)行研究，在BASE試件基礎(chǔ)上，改變鋼板剪力墻的厚度、鋼板兩側(cè)加勁肋的厚度、鋼絞線的數(shù)量、鋼絞線的面積、跨高比、軸壓比以及內(nèi)填蝴蝶形鋼板剪力墻

2、的數(shù)量，利用有限元軟件對系列試件進(jìn)行模擬，得出滯回曲線、骨架曲線、耗能曲線、承載力退化曲線以及剛度退化曲線。然后，結(jié)合試件的變形和應(yīng)力云圖進(jìn)行分析。結(jié)果表明:
　　1)結(jié)構(gòu)能夠滿足設(shè)計(jì)要求，鋼框架在循環(huán)加載過程中處于彈性階段，震后復(fù)位性能良好，可繼續(xù)投入使用，而單個(gè)加勁蝴蝶形鋼板剪力墻屈服后進(jìn)入塑性耗能，震后不能再重復(fù)使用，將其替換即可使結(jié)構(gòu)恢復(fù)使用功能。
　　2)加勁肋與鋼板焊接連接，直接決定著結(jié)構(gòu)的耗能及復(fù)位性能。在板厚

3、不變的情況下，稍微增大加勁肋的厚度，將使結(jié)構(gòu)的承載力和耗能性能略有提升，對試件的剛度和穩(wěn)定承載力起到很好地補(bǔ)強(qiáng)效果，不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的剛度退化。軸壓比作用會(huì)使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)P-△效應(yīng)，隨著軸壓比增加，承載力會(huì)降低?？蚣艿目绺弑容^低時(shí)，試件在加載過程中會(huì)形成斜向拉力帶，耗能性能提升。但跨高比越小的框架，試件的復(fù)位性能越差。
　　3)經(jīng)過合理設(shè)計(jì)，選取鋼板厚度6mm、兩側(cè)加勁肋厚度3.5mm、初始預(yù)拉力175kN并控制試件的高厚比在440左右，

4、選取框架的跨高比1.7，能夠使結(jié)構(gòu)在耗能理想的同時(shí)達(dá)到預(yù)期的復(fù)位效果。
　　4)當(dāng)內(nèi)填鋼板數(shù)量增加時(shí)，鋼板的厚度應(yīng)減小，但板厚較低時(shí)，結(jié)構(gòu)的耗能性能較差，滿足不了抗震性能設(shè)計(jì)要求。經(jīng)設(shè)計(jì)得出，內(nèi)置兩塊板時(shí)，宜選取4mm試件，高厚比控制在660左右;內(nèi)置三塊板時(shí)，宜選取3mm試件，高厚比控制在880左右。此外，在用鋼量相同的情況下，單塊蝴蝶形鋼板剪力墻的抗震性能優(yōu)于多塊蝴蝶形鋼板剪力墻。
　　5)本文所研究的鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)兼具