半剛性框架—密肋約束鋼板剪力墻試驗研究與數(shù)值分析
本文關(guān)鍵詞: 半剛性框架 低屈服點鋼 肋板剛度比 鋼板剪力墻 防屈曲 出處:《西安建筑科技大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:鋼板剪力墻因具有初始側(cè)向剛度大,滯回性能穩(wěn)定,耗能能力好,延性大等優(yōu)點受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注與研究。本文提出的半剛性框架-密肋約束鋼板剪力墻是一種新型的抗側(cè)力體系,用密肋約束內(nèi)填鋼板的面外變形,作為一種新的防屈曲措施,目前國內(nèi)外學(xué)者對該結(jié)構(gòu)體系的研究還較少。 本文采用試驗研究與數(shù)值分析相結(jié)合的方法對半剛性鋼框架-密肋約束鋼板剪力墻的抗震性能進(jìn)行了深入的研究,并在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)地分析了密肋約束低屈服點鋼板剪力墻的力學(xué)性能。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下: 1.首先對半剛性框架-密肋約束鋼板剪力墻進(jìn)行了低周反復(fù)荷載作用下的試驗研究。結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)具有良好的延性,,密肋約束有效地抑制了內(nèi)填鋼板的面外變形,提高了結(jié)構(gòu)的承載力、側(cè)向剛度和耗能能力。 2.在試驗研究的基礎(chǔ)上,建立試件的有限元模型,將有限元分析結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)果表明兩者吻合良好;在此基礎(chǔ)上進(jìn)行變參分析,結(jié)果表明密肋可以較好地改善結(jié)構(gòu)的受力性能。 3.對密肋約束鋼板剪力墻進(jìn)行了理論推導(dǎo)和數(shù)值分析,結(jié)果表明當(dāng)肋板剛度比達(dá)到一定閾值后,增加肋板剛度比對內(nèi)填鋼板的力學(xué)性能影響較小,并給出了密肋網(wǎng)格的最小約束剛度比和最小肋板剛度比。 4.分析了不同螺栓布置形式對密肋約束鋼板剪力墻的力學(xué)性能的影響,給出了螺栓的最大間距與內(nèi)填鋼板厚度的關(guān)系。 5.研究了密肋約束低屈服點鋼板剪力墻在不同開洞形式下的力學(xué)性能,表明密肋約束降低了內(nèi)填鋼板對邊緣構(gòu)件的剛度要求。 6.對半剛性框架-密肋約束低屈服點鋼板剪力墻進(jìn)行了滯回性能研究,分析結(jié)果表明:密肋約束鋼板剪力墻滯回環(huán)較無約束鋼板剪力墻飽滿,耗能能力也好;低屈服點鋼板剪力墻能量耗散系數(shù)大于普通鋼板剪力墻,密肋約束低屈服點鋼板剪力墻抗震性能良好,適合應(yīng)用于設(shè)防烈度較高的地區(qū)。
[Abstract]:Steel plate shear wall has high initial lateral stiffness, stable hysteretic performance and good energy dissipation capacity. The advantages of large ductility have been widely paid attention to and studied by scholars at home and abroad. The semi-rigid frame-ribbed steel plate shear wall proposed in this paper is a new type of lateral force resistance system. As a new anti-buckling measure, there are few researches on the structure system at home and abroad. In this paper, the seismic behavior of steel plate shear wall with semi-rigid steel frame and multi-ribbed steel plate is studied by means of the combination of experimental study and numerical analysis. On this basis, the mechanical properties of multi-ribbed low-yield point steel shear wall are systematically analyzed. The main contents and conclusions of this paper are as follows:. 1. The experimental study of semi-rigid frame-ribbed steel plate shear wall under low cyclic cyclic loading is carried out. The results show that the structure has good ductility and the multi-rib constraint can effectively restrain the out-of-plane deformation of the steel plate. The bearing capacity, lateral stiffness and energy dissipation capacity of the structure are improved. 2. On the basis of the experimental research, the finite element model of the specimen is established, and the results of finite element analysis are compared with the experimental results, the results show that the two results are in good agreement with each other, and on this basis, the variable parameter analysis is carried out. The results show that the multi-ribbed structure can improve the mechanical performance of the structure. 3. The theoretical derivation and numerical analysis of the multi-ribbed steel plate shear wall are carried out. The results show that when the ribbed plate stiffness ratio reaches a certain threshold, the increase of ribbed plate stiffness has little effect on the mechanical properties of the steel plate. The minimum constraint stiffness ratio and the minimum ribbed plate stiffness ratio are given. 4. The influence of different bolt arrangement forms on the mechanical properties of steel plate shear wall with multi-ribbed constraints is analyzed, and the relationship between the maximum spacing of bolts and the thickness of inner-filled steel plate is given. 5. The mechanical properties of low yield point steel plate shear walls with multiple rib constraints under different opening forms are studied. 6. The hysteretic behavior of steel plate shear wall with semi-rigid frame-ribbed low yield point is studied. The results show that the hysteretic loop of steel plate shear wall with multi-rib constraint is fuller than that of unconstrained steel plate shear wall, and its energy dissipation capacity is better. The energy dissipation coefficient of steel plate shear wall with low yield point is higher than that of common steel plate shear wall. The multi-ribbed steel plate shear wall with low yield point has good seismic performance and is suitable for use in areas with high fortification intensity.
【學(xué)位授予單位】:西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TU398
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本文編號:1519357
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