结合钢板剪力墙抗震性能研究

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组合钢板剪力墙是在钢板的两侧布置混凝土板,是一种新型抗侧力构件。混凝土板限制了钢板的整体屈曲和局部屈曲,使组合墙墙具有更好的延性和耗能能力,同时混凝土板还有防火、隔热的作用。组合钢板墙良好的抗震性能和延性,可用于高层钢结构和钢混组合建筑。两边连接组合钢板墙是钢板和框架梁连接,不和框架柱连接,避免了对柱子产生附加弯矩,有利于门窗开洞。本文研究的混凝土板仅为钢板提供面外约束,不参与水平受力,这样可以减小混凝土板的破坏。本文对两边连接组合墙进行了单调加载和反复加载的有限元模拟分析,分析了组合墙的应力分布状态、荷载-位移曲线、滞回性能、骨架曲线、屈服荷载、初始刚度等。对比分析了不同高宽比和高厚比的对组合墙性能的影响。组合墙内嵌钢板的四个角部的应力最大,钢板的屈服发展是四个角、上下两端,最后发展成“工字型”。研究表明纯钢板墙的滞回曲线容易出现捏拢,组合墙的滞回曲线则较为饱满对称,组合墙的初始刚度和屈服荷载会随着钢板厚度和高宽比的增大而增大。钢板通过屈服消耗能量,组合墙具有良好的抗震性能和延性。本文介绍了两边连接组合墙的简化模型以及组合墙的初始刚度和屈服荷载的公式,公式计算结果和有限元分析结果能较好的吻合。建立组合墙的能力设计法,指出设计的具体步骤。最后介绍了组合墙的设计方法以及设计要求,可供设计人员参考。
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