發(fā)布時(shí)間：2021-08-25 20:09

　　本文旨在研究一種由鋼連梁和多個(gè)非加勁薄鋼板剪力墻墻肢組成的多跨聯(lián)肢非加勁薄鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)能夠充分利用鋼連梁與鋼板剪力墻穩(wěn)定的滯回耗能能力,從而在小震作用下使整體結(jié)構(gòu)保持彈性,在中震及大震作用下鋼連梁與墻肢相繼進(jìn)入塑性耗能。此外,該結(jié)構(gòu)可使鋼板剪力墻布置更加靈活方便,有利于增強(qiáng)鋼板墻結(jié)構(gòu)的整體抗彎承載力和剛度,甚至組成抗側(cè)效果更佳的鋼核心筒結(jié)構(gòu)體系。本文首先采用有限元軟件ABAQUS對(duì)Chao-Hsien的聯(lián)肢鋼板剪力墻抗震性能試驗(yàn)進(jìn)行了全過程模擬。通過與已有試驗(yàn)荷載位移曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了建模方法的正確性和合理性。其次,以實(shí)際工程中的聯(lián)肢鋼板剪力墻為原型,分別選取聯(lián)肢連梁高度、墻肢內(nèi)填鋼板厚度以及聯(lián)肢跨數(shù)等作為可變參數(shù),研究不同參數(shù)對(duì)多跨聯(lián)肢鋼板剪力墻耦連比的影響。結(jié)果表明,多跨聯(lián)肢鋼板剪力墻的耦連比隨聯(lián)肢連梁高度的增加而增大,隨聯(lián)肢跨數(shù)的增多而增大,隨墻肢內(nèi)填鋼板厚度的增大而減小。另外,本文還對(duì)不同耦連比的多跨聯(lián)肢鋼板剪力墻模型進(jìn)行擬靜力滯回性能研究,分析耦連比對(duì)其結(jié)構(gòu)承載力、滯回曲線、骨架曲線、延性能力、耗能能力、等效粘滯阻尼和剛度退化等抗震性能的影響。結(jié)果表明,多跨聯(lián)... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

懸臂鋼筋混凝土剪力墻簡化圖

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1.1懸臂鋼筋混凝土剪力墻簡化圖圖1.2聯(lián)肢剪力墻簡化圖為了削弱非加勁薄鋼板剪力墻（Non-stiffenedThinSteelPlateShearWall）在受力過程中內(nèi)填板件對(duì)梁柱產(chǎn)生的不利影響，并改善其抗震性能，故提出了多跨聯(lián)肢非加勁薄鋼板剪力墻（Multi-spanCoupledNon-stiffenedThinSteelPlateShearWall）的概念。該結(jié)構(gòu)在地震作用下利用薄鋼板以及鋼連梁共同耗能，在一定程度上減小了板件對(duì)周邊構(gòu)件強(qiáng)度和剛度的依賴。通過連梁的傳力機(jī)制，該結(jié)構(gòu)還有效地減小墻肢柱的豎向軸力。此外，由于聯(lián)肢鋼板剪力墻可以較好地耗能且結(jié)構(gòu)布置更靈活方便，因此該結(jié)構(gòu)可用于建筑結(jié)構(gòu)門洞處的工程實(shí)踐中。該結(jié)構(gòu)較符合實(shí)際需要且可以較為自由的控制開洞的高低，故本文關(guān)于聯(lián)肢鋼板剪力墻的研究成果在實(shí)際工程中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1鋼板剪力墻研究現(xiàn)狀根據(jù)鋼板剪力墻的不同分類標(biāo)準(zhǔn)，鋼板剪力墻大致可分為以下幾種形式：（1）加勁的厚鋼板剪力墻早在50年前的美國，科研人員最先提出了加勁的厚鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)利用加勁鋼板的剪切屈服來抵抗結(jié)構(gòu)受到的側(cè)向力。由于當(dāng)時(shí)對(duì)薄鋼板剪力墻屈曲后的性能還沒有深入的了解，所以當(dāng)時(shí)規(guī)定剪力墻的設(shè)計(jì)是基于鋼板在剪切屈服前不允許發(fā)生屈曲且不考慮屈曲后的強(qiáng)度。因此，當(dāng)時(shí)美國鋼板剪力墻的內(nèi)填鋼板一般都對(duì)周邊框架梁柱的依賴程度不高，且在地震作用下不容易發(fā)生局部屈曲，整體結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)是以鋼板達(dá)到剪切屈曲應(yīng)力為標(biāo)準(zhǔn)的[10]。我國現(xiàn)行《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99-2015)中鋼板剪力墻的設(shè)計(jì)也采用這一準(zhǔn)則[11]。隨著對(duì)鋼板剪力墻的研究逐漸廣泛，EdmontonAlberta在1997年對(duì)該鋼板剪力墻的優(yōu)缺點(diǎn)及性能進(jìn)行詳細(xì)的研究。當(dāng)時(shí)的這種厚鋼板

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4同的是，這次試驗(yàn)KulakGL不僅研究了薄鋼板墻的抗震性能，還在連鑄交接、柱頂豎向荷載等方面對(duì)框架剛度、墻板屈曲后強(qiáng)度產(chǎn)生的影響進(jìn)行了探究[20-21]。并且，KulakGL探尋出一種基于Mimura和Akiyama提出的恢復(fù)力模型可以更加合理反映墻板滯回性能的表現(xiàn)方法。采用同樣往復(fù)循環(huán)加載方式的還有Driver。1998年，Driver對(duì)一個(gè)梁柱節(jié)點(diǎn)均采用剛接的大比例四層單跨鋼板剪力墻展開試驗(yàn)研究[22]。在該剪力墻實(shí)驗(yàn)中，首先在柱頂施加豎向荷載以保證鋼柱受軸壓，隨后在各層梁柱節(jié)點(diǎn)處加以相同的水平荷載，最后按照頂點(diǎn)處位移通過變幅方式對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行循環(huán)施壓，從而達(dá)到模擬該剪力墻在地震作用下的效果。該試驗(yàn)結(jié)果表明，薄鋼板剪力墻具有良好的抗震性能。圖1.3展示的是該試驗(yàn)的滯回曲線，該滯回曲線明顯地展現(xiàn)了薄鋼板剪力墻的“捏縮”現(xiàn)象。圖1.3Driver試件的滯回曲線Berman和Bruneau探究了以螺栓加焊接方式連接的壓型鋼板內(nèi)填板對(duì)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)性能的影響[23-24]。通過對(duì)3個(gè)單層單跨鋼板剪力墻試件進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)，設(shè)置試件對(duì)照組為平板與壓型鋼板、螺栓加焊接與螺栓加環(huán)氧樹脂。結(jié)果證明了以螺栓加焊接方式連接、并采用壓型內(nèi)填鋼板的鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)具有預(yù)期的性能。Hong-GunPark和In-RakChoi著重基于鋼板高厚比、邊框架柱剛度這兩個(gè)影響薄鋼板剪力墻整體性能的因素，設(shè)計(jì)并深度研究了8個(gè)不同高跨比的單跨三層鋼板剪力墻在循環(huán)加載方式下的抗震性能[25]。通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，發(fā)現(xiàn)邊框柱的剛度增大對(duì)鋼板拉力場的發(fā)展有正向影響。圖1.4中展示了其中一個(gè)試件的破壞形式。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋼板混凝土聯(lián)肢剪力墻子結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 馮榆晟,伍云天,胡逸軒,楊永斌,張婕.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2019(S1)
[2]帶可更換部件的聯(lián)肢剪力墻抗震性能研究[J]. 蔣歡軍,李書蓉.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]超薄加勁鋼板剪力墻受剪性能試驗(yàn)研究及數(shù)值分析[J]. 朱禮敏,王俊,田春雨,徐晗.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2020(09)
[4]低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻抗側(cè)剛度及抗剪承載力研究[J]. 陳永昌,黃育琪.  建筑科學(xué). 2019(05)
[5]鋼板混凝土聯(lián)肢組合剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法及試驗(yàn)研究[J]. 伍云天,周慶,蘇義庭,王斌.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2017(S1)
[6]雙鋼板高強(qiáng)混凝土聯(lián)肢剪力墻抗震性能分析[J]. 林榮深,陳麟,童師敏,吳珊瑚,周云.  地震工程與工程振動(dòng). 2015(01)
[7]基于應(yīng)力三軸度的鋼框架循環(huán)加載損傷分析[J]. 周天華,李文超,管宇,白亮.  工程力學(xué). 2014(07)
[8]雙肢鋼板剪力墻抗震性能分析[J]. 崔陽陽,郝際平,黃育琪.  鋼結(jié)構(gòu). 2013(09)
[9]鋼板剪力墻抗震性能的試驗(yàn)研究[J]. 李峰,李慎,郭宏超,王棟,劉建毅.  西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(05)
[10]自復(fù)位鋼框架節(jié)點(diǎn)有限元模擬及參數(shù)分析[J]. 潘振華,潘鵬,葉列平,邱法維.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2011(03)

博士論文
[1]鋼管約束型鋼高強(qiáng)混凝土柱滯回性能研究[D]. 臧興震.蘭州大學(xué) 2018
[2]鋼框架—鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)研究[D]. 樊春雷.西安建筑科技大學(xué) 2014
[3]含型鋼邊緣構(gòu)件高層混合連肢墻結(jié)構(gòu)的抗震性能及設(shè)計(jì)方法研究[D]. 石韻.西安建筑科技大學(xué) 2013

碩士論文
[1]預(yù)應(yīng)力裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 王云亮.河北工程大學(xué) 2019
[2]綠色高性能纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料新型框架結(jié)構(gòu)抗震加固試驗(yàn)研究[D]. 吳端磊.山東建筑大學(xué) 2019
[3]用于自復(fù)位結(jié)構(gòu)體系的單個(gè)蝴蝶形鋼板剪力墻的試驗(yàn)研究[D]. 許開禮.蘇州科技大學(xué) 2018
[4]聯(lián)肢鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能分析[D]. 譚智誠.廣州大學(xué) 2018
[5]多向鍛造對(duì)6082鋁合金組織與性能的影響[D]. 陳力.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[6]圓中空鋼管混凝土疊合柱滯回性能研究[D]. 任立偉.沈陽建筑大學(xué) 2018
[7]鋼筋混凝土聯(lián)肢剪力墻幾何參數(shù)非線性優(yōu)化分析[D]. 付俊杰.重慶大學(xué) 2017
[8]帶防屈曲支撐鋼連梁聯(lián)肢墻屈服機(jī)制及耗能能力分析[D]. 陳紅賓.長春工程學(xué)院 2017
[9]帶可更換鋼連梁的混合聯(lián)肢剪力墻抗震性能研究[D]. 孫亞.清華大學(xué) 2015
[10]帶防屈曲支撐鋼連梁聯(lián)肢墻抗震性能及工程應(yīng)用研究[D]. 李康.長春工程學(xué)院 2015



本文編號(hào)：3362773