钢板单面外包混凝土组合剪力墙弹塑性稳定承载力及混凝土板厚需求

发布时间：2020-03-22 17:26

【摘要】：钢板外包混凝土组合剪力墙(C-SPW)是在钢板单面或两面浇筑钢筋混凝土板,采用焊接栓钉连接形成整体抵抗侧向力。C-SPW具有抗剪承载力高、抗侧刚度大、耗能能力强的特点,是一种有效的高层结构抗侧力构件。C-SPW的钢筋混凝土板对内嵌钢板提供有效的侧向约束,控制钢板出现过早的屈曲。C-SPW的延性设计要求钢板进入剪切屈服后具有一定的变形耗能能力。一定厚度的混凝土板才能保证钢板发生弹塑性屈曲。本文基于ABAQUS软件设计了新颖的钢板单面外包混凝土C-SPW有限元计算模型,对钢板单侧外包混凝土板C-SPW在单调水平荷载下的反应进行了弹塑性分析,研究了C-SPW各组成构件的协同工作机理及设计参数变化对C-SPW抗剪承载力、受力性能的影响。基于有限元模拟结果分析了钢板厚度、混凝土板厚度、混凝土强度等级、栓钉间距、墙板高宽比的变化对钢板单面外包混凝土C-SPW钢板弹塑性屈曲的影响;提出了钢板单面外包混凝土C-SPW在层间侧移角θ0.4%时钢板不发生屈曲的混凝土板厚需求计算公式。
【图文】：

钢板剪力墙,竖缝

州科技大学硕士学位论文第一章绪论薄，容易发生面外失稳，侧向承载力往往由屈曲荷载控制，即使钢板处于弹性段，也会产生较大的面外变形并伴随连续的鼓曲声响，不利于结构正常使用。循环荷载作用下的滞回环不断“捏缩”，降低了结构的耗能能力。为限制钢板的面外屈曲变形，实际工程中可在其两侧设置加劲肋板，称为加钢板剪力墙，加劲肋形式有全加劲肋、十字加劲肋、交叉加劲肋、门窗洞变加肋等[13]。加劲肋提高了薄钢板侧向刚度的同时，使其在往复荷载作用下的滞回变得饱满，改善了抗震性能。图 1.1 为 Hitaka[14]提出了一种带竖缝的钢板剪力体系。通过对钢板开设合理的竖缝，使得缝间板条在屈曲前发生受弯屈服，通缝间板条形成的塑性铰吸收地震能量，但钢板开竖缝对钢板的承载力与侧向刚有一定的削弱，施工复杂，实际应用受到了一定的限制。实际工程中也存在对钢墙板不做任何处理的结构形式，称为薄钢板剪力墙。agner[15]论证了周边连接可靠的薄钢板可利用屈曲后形成的拉力场抵抗侧向荷，其屈曲后强度可达到几倍的屈曲强度，承载能力有很大提高。近年来，对薄板屈曲后强度的研究也得到了研究人员的广泛关注。

剪力墙,体系

州科技大学硕士学位论文第一章绪论薄，容易发生面外失稳，侧向承载力往往由屈曲荷载控制，即使钢板处于弹性段，也会产生较大的面外变形并伴随连续的鼓曲声响，不利于结构正常使用。循环荷载作用下的滞回环不断“捏缩”，降低了结构的耗能能力。为限制钢板的面外屈曲变形，实际工程中可在其两侧设置加劲肋板，称为加钢板剪力墙，加劲肋形式有全加劲肋、十字加劲肋、交叉加劲肋、门窗洞变加肋等[13]。加劲肋提高了薄钢板侧向刚度的同时，，使其在往复荷载作用下的滞回变得饱满，改善了抗震性能。图 1.1 为 Hitaka[14]提出了一种带竖缝的钢板剪力体系。通过对钢板开设合理的竖缝，使得缝间板条在屈曲前发生受弯屈服，通缝间板条形成的塑性铰吸收地震能量，但钢板开竖缝对钢板的承载力与侧向刚有一定的削弱，施工复杂，实际应用受到了一定的限制。实际工程中也存在对钢墙板不做任何处理的结构形式，称为薄钢板剪力墙。agner[15]论证了周边连接可靠的薄钢板可利用屈曲后形成的拉力场抵抗侧向荷，其屈曲后强度可达到几倍的屈曲强度，承载能力有很大提高。近年来，对薄板屈曲后强度的研究也得到了研究人员的广泛关注。
【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU398.2

【参考文献】