联肢钢板剪力墙结构抗震性能分析

发布时间：2022-12-03 23:24

　　钢板剪力墙是由边缘框架和内嵌钢板构成的一种抗侧力体系,具有强度高,初始刚度大,延性及耗能能力好等优点。利用连梁将两片钢板墙连接起来,形成联肢钢板剪力墙,不仅可以满足建筑开设门窗洞口的需求,而且使钢板剪力墙的布置更为灵活。通过连梁使墙肢产生相互作用,使联肢钢板剪力墙具有更大的抗侧刚度和抵抗倾覆弯矩的能力,从而可以减小钢板厚度,进而减小边框梁和边框柱的设计截面。因此,联肢钢板剪力墙是一种经济高效的抗侧力体系。首先对联肢钢板剪力墙进行受力分析,在此基础上建立联肢钢板剪力墙的设计方法。提出联肢钢板剪力墙在计算耦连比时,根据连梁变形特征的不同,弯曲型连梁和剪切型连梁宜采用不同的计算公式。通过两个联肢钢板剪力墙算例,验证了设计方法和耦连比计算公式的正确性和可靠性。以连梁的变形特征（弯曲型和剪切型）和耦连比作为主要参数,设计了9个六层联肢钢板剪力墙。利用有限元软件ABAQUS和Opensees对联肢钢板墙进行了静力推覆分析和往复加载分析,研究连梁对联肢钢板剪力墙强度、刚度、变形、滞回特性和耗能能力的影响。分析结果表明,连梁使墙肢产生相互作用,能明显提高联肢剪力墙的抗侧性能。剪切型连梁的耗能能力比弯曲... 

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 钢板剪力墙的发展
        1.2.1 钢板剪力墙的分类
        1.2.2 钢板剪力墙的工程应用
    1.3 钢板剪力墙的研究现状
        1.3.1 钢板剪力墙国内外研究现状
        1.3.2 联肢钢板剪力墙研究现状
        1.3.3 钢板剪力墙有限元分析及简化模型研究现状
    1.4 本文研究内容和意义
第二章 联肢钢板剪力墙的设计流程
    2.1 引言
    2.2 联肢钢板剪力墙设计方法
        2.2.1 联肢钢板剪力墙的失效模式
        2.2.2 钢板厚度设计
        2.2.3 边缘框架梁(HBE)设计
        2.2.4 边缘框架柱(VBE)设计
        2.2.5 连梁(CB)设计
        2.2.6 联肢钢板剪力墙极限承载力估算
        2.2.7 联肢钢板剪力墙构件设计流程
    2.3 有限元建模方法确定
        2.3.1 实验构件的各项参数
        2.3.2 有限元模型建立
        2.3.3 有限元结果验证
    2.4 三层联肢钢板剪力墙算例
        2.4.1 模型设计参数
        2.4.2 构件设计
        2.4.3 模型建立
        2.4.4 有限元结果验证
    2.5 六层联肢钢板剪力墙算例
        2.5.1 模型设计参数及构件尺寸
        2.5.2 模型建立
        2.5.3 有限元结果验证
    2.6 本章小结
第三章 联肢钢板剪力墙抗震性能分析
    3.1 引言
    3.2 结构模型
        3.2.1 模型参数
        3.2.2 ABAQUS有限元建模
        3.2.3 OpenSees有限元建模
    3.3 ABAQUS单调推覆分析
        3.3.1 结构强度
        3.3.2 结构刚度
        3.3.3 结构变形
        3.3.4 构件破坏
    3.4 OpenSees往复加载分析
        3.4.1 滞回性能
        3.4.2 整体耗能能力
        3.4.3 连梁耗能作用
    3.5 本章小结
第四章 框架-联肢钢板剪力墙结构抗震性能分析
    4.1 引言
    4.2 结构体系设计
        4.2.1 结构体系性能目标
        4.2.2 结构体系设计流程
    4.3 结构模型
        4.3.1 模型参数
        4.3.2 模型验证
    4.4 反应谱分析
    4.5 多遇地震作用下时程分析
        4.5.1 用于时程分析下结构模型
        4.5.2 地震波的选取
        4.5.3 结构内力分析
        4.5.4 结构变形分析
    4.6 罕遇地震作用下时程分析
        4.6.1 结构内力分析
        4.6.2 结构变形分析
        4.6.3 结构塑性耗能分析
        4.6.4 结构中构件塑性发展分析
    4.7 Pushover分析
        4.7.1 侧向荷载分布模式
        4.7.2 推覆结果及塑性发展分析
        4.7.3 结构经济性对比
    4.8 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]钢板剪力墙的研究与进展[J]. 刘伟,王超.  吉林建筑大学学报. 2017(03)
[2]基于抗剪承载能力设计的多层钢板剪力墙抗震性能试验研究[J]. 邵建华,顾强,唐柏鉴,王治均.  工程力学. 2015(04)
[3]强震作用下钢框架结构的残余侧移研究[J]. 张倩,梁兴文,熊二刚.  地震工程与工程振动. 2015(01)
[4]剪切机制耗能端板螺栓连接组合联肢剪力墙钢连梁抗震性能试验研究[J]. 伍云天,代崇民,周忠亮,姜凯旋.  建筑结构学报. 2014(04)
[5]考虑边缘框架贡献的钢板剪力墙结构设计[J]. 金双双,欧进萍.  工程力学. 2014(03)
[6]薄钢板剪力墙简化分析模型[J]. 郭兰慧,李然,张素梅.  工程力学. 2013(S1)
[7]非加劲钢板剪力墙结构分析等代模型研究[J]. 郭彦林,周明.  工程力学. 2011(04)
[8]超高层建筑剪力墙设计与研究的最新进展[J]. 范重,刘学林,黄彦军.  建筑结构. 2011(04)
[9]非加劲与防屈曲钢板剪力墙性能及设计理论的研究现状[J]. 郭彦林,周明.  建筑结构学报. 2011(01)
[10]钢板剪力墙滞回性能分析与简化模型[J]. 李然,郭兰慧,张素梅.  天津大学学报. 2010(10)

博士论文
[1]薄钢板剪力墙在压弯剪作用下承载力的试验与理论研究[D]. 王迎春.西安建筑科技大学 2011
[2]摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究[D]. 曲哲.清华大学 2010
[3]非加劲与防屈曲钢板剪力墙结构设计方法研究[D]. 周明.清华大学 2009



本文编号：3707180