非加勁鋼板剪力墻(SPSW)結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下易屈曲,形成主拉壓應(yīng)力場(chǎng),并以拉力帶方式提供水平承載力及抗側(cè)剛度。傳統(tǒng)拉桿模型(SM模型)用于非加勁SPSW結(jié)構(gòu)分析或設(shè)計(jì)時(shí)忽略壓力場(chǎng)的貢獻(xiàn),一般會(huì)低估高厚比較小的非加勁SPSW結(jié)構(gòu)的抗側(cè)能力。非加勁SPSW結(jié)構(gòu)在水平力作用下會(huì)形成多波面外變形,與剪力墻板的高階屈曲相似,可通過在修正的SM模型中引入對(duì)應(yīng)于高階屈曲的主壓應(yīng)力來反映壓力場(chǎng)貢獻(xiàn),提高模型分析精度�？紤]剪力墻板高厚比、高寬比及邊緣構(gòu)件剛度的影響,共設(shè)計(jì)66個(gè)單層、單跨和梁柱鉸接的非加勁SPSW算例,并進(jìn)行彈性屈曲分析。分析結(jié)果表明,高厚比及邊緣構(gòu)件剛度對(duì)非加勁SPSW結(jié)構(gòu)的剪切屈曲系數(shù)影響不大;隨著剪力墻板高寬比的增加,非加勁SPSW結(jié)構(gòu)的剪切屈曲系數(shù)呈增大趨勢(shì)。采用Matlab程序?qū)?6個(gè)非加勁SPSW算例的2～5階剪切屈曲系數(shù)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并提出了簡(jiǎn)化公式。

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【部分圖文】：

圖1非加勁SPSW結(jié)構(gòu)的典型滯回曲線

圖1給出了梁柱鉸接、邊緣部件無窮剛的非加勁SPSW結(jié)構(gòu)在層間位移角為2%時(shí)的滯回曲線�？梢钥闯�,屈曲效應(yīng)導(dǎo)致非加勁SPSW結(jié)構(gòu)滯回曲線呈明顯的捏縮特征,剪力墻板形成多波失穩(wěn)狀態(tài)。在第2和第4象限,由于剪力墻板主壓應(yīng)力場(chǎng)的貢獻(xiàn),仍具有一定的抗剪承載力。局部滯回曲線的震蕩現(xiàn)象,主要是....

圖2非加勁SPSW結(jié)構(gòu)關(guān)鍵特征點(diǎn)的應(yīng)力及變形分布

圖2給出了非加勁SPSW結(jié)構(gòu)在B,C,D和E等關(guān)鍵特征點(diǎn)的應(yīng)力分布及變形�？梢钥闯�,當(dāng)加載至B點(diǎn)時(shí)(圖2(a)),非加勁SPSW結(jié)構(gòu)正向?qū)娱g位移角達(dá)到最大,剪力墻板剪切屈曲嚴(yán)重,形成3個(gè)波形的失穩(wěn)狀態(tài)。主應(yīng)力矢量分布呈現(xiàn)出剪力墻板沿對(duì)角方向存在壓力場(chǎng),非加勁SPSW結(jié)構(gòu)的水平承載....

圖3非加勁SPSW結(jié)構(gòu)在2%層間位移角時(shí)的剪切變形與1階屈曲模態(tài)對(duì)比

根據(jù)經(jīng)典板殼理論[19],非加勁SPSW結(jié)構(gòu)臨界剪切屈曲應(yīng)力τcr可按式(1)計(jì)算。τc?r=ksπ2E12(1-ν2)(th)2(1)

圖4高階剪切屈曲系數(shù)計(jì)算流程

由圖6和表1可知,剪力墻板高階屈曲的波形數(shù)目不同,屈曲模態(tài)差異較大。根據(jù)ABAQUS屈曲分析所確定的BASE基準(zhǔn)試件前5階剪切屈曲系數(shù)ks差異巨大。非加勁SPSW結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型在考慮壓力場(chǎng)貢獻(xiàn)時(shí),針對(duì)中厚剪力墻板采用1階屈曲系數(shù)確定受壓貢獻(xiàn)的方式,在一定程度上低估了剪力墻板壓力場(chǎng)所....

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