开洞开缝钢板剪力墙的试验与理论研究

论文摘要

作为一种新型的抗侧力体系,钢板剪力墙以较高的抗侧刚度、极限承载力、良好的延性和耗能性能等诸多优点引起各国学者的极大兴趣,并在高层建筑中得以应用。大量研究主要针对在侧向荷载作用下未开缝非加劲钢板剪力墙和未开缝加劲钢板剪力墙的弹性屈曲性能、抗剪性能等而展开,对于开洞开缝钢板剪力墙的研究还处于初步阶段,本文在国内外对开洞开缝钢板剪力墙的基础上,对开洞开缝钢板剪力墙的抗震性能进行试验和理论上的研究,主要研究内容如下:（1）对两个相同的高厚比为386,比例为1:3的单层单跨开洞开缝钢板剪力墙进行了低周反复荷载作用下的试验研究,分析了钢板墙的滞回曲线、骨架曲线、延性和耗能性能等指标。试验结果表明,开洞开缝钢板剪力墙具有较高的侧向刚度、良好的位移延性性能和耗能能力。（2）利用有限元软件ANSYS,完全采用壳单元模型对试验进行有限元模拟,计算结果与试验结果吻合良好,为后续的分析研究做了必要的准备。（3）用有限元方法分析了开洞开缝钢板剪力墙在循环荷载下的抗震性能,主要考虑了内填板高厚比、缝间板条高宽比和内填板边加劲肋刚度等因素的影响。主要研究内容为:荷载-位移滞回曲线和耗能性能,得到一些实用的结论,为开洞开缝钢板剪力墙的抗震设计提供了参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 钢板剪力墙概述
• 1.2.1 钢板剪力墙的分类及特点
• 1.2.2 钢板剪力墙的研究及应用
• 1.3 带缝钢板剪力墙概述
• 1.3.1 国外部分研究现状的概况
• 1.3.2 国内部分研究现状的概况
• 1.3.3 带缝钢板剪力墙结构的优点和缺点
• 1.3.4 带缝钢板剪力墙结构研究的不足
• 1.4 本文的研究内容和方法
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究方法
• 第二章 试验研究
• 2.1 试验目的
• 2.2 试验方案
• 2.2.1 试件设计
• 2.2.2 试验装置和量测装置
• 2.2.3 加载方案
• 2.3 材性试验
• 2.4 试验结果
• 2.4.1 试验过程
• 2.4.2 试件的滞回曲线
• 2.4.3 试件变形
• 2.4.4 试件的骨架曲线
• 2.4.5 试件的延性
• 2.4.6 试件的耗能性能
• 2.4.7 试件承载力退化系数
• 2.5 本章小结
• 第三章 试验的ANSYS有限元模拟分析
• 3.1 有限元概述
• 3.2 非线性有限元分析
• 3.2.1 几何非线性问题
• 3.2.2 材料非线性问题
• 3.2.3 非线性方程的数值解法
• 3.2.4 壳单元
• 3.3 试验的ANSYS有限元模拟分析
• 3.3.1 建立试件的有限元模型
• 3.3.2 加载与求解
• 3.3.3 ANSYS有限元模拟结果
• 3.4 本章小结
• 第四章 开洞开缝钢板剪力墙的滞回性能分析
• 4.1 有限元模型及分析参数
• 4.1.1 有限元分析模型
• 4.1.2 有限元分析参数
• 4.2 缝间板条高宽比对滞回性能的影响
• 4.2.1 缝间板条高宽比对滞回曲线的影响
• 4.2.2 缝间板条高宽比对耗能性能的影响
• 4.3 内填板高厚比对滞回性能的影响
• 4.3.1 内填板高厚比对滞回曲线的影响
• 4.3.2 内填板高厚比对耗能性能的影响
• 4.4 内填板边加劲肋刚度对滞回性能的影响
• 4.4.1 内填板边加劲肋刚度对滞回曲线的影响
• 4.4.2 内填板边加劲肋刚度对耗能性能的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢