薄鋼板剪力墻在壓彎剪作用下承載力的試驗與理論研究.pdf

1、薄鋼板剪力墻結構由于其優(yōu)良的抗震性能正逐步從研究向應用轉變,現在國內雖已有一些采用該結構體系的工程項目在建或完工,但尚無相應國家標準可循,此外,尚無該類構件在壓彎剪復合荷載作用下承載力的研究成果。
　　本文采用擬靜力試驗與理論分析相結合的方法,研究了加勁和無加勁薄鋼板剪力墻在壓彎剪復合荷載作用下的剪切承載能力,為工程應用提供依據。主要研究內容和成果如下:
　　1)通過對15個強邊框剛接框架內填加勁與無加勁薄鋼板剪力墻的擬靜力

2、試驗研究,揭示構件的剪切變形強度、剛度、延性、耗能能力和破壞機理等,為理論研究提供參考依據。試驗結果表明邊框剛強且延性良好是內填板拉力場充分發(fā)展的條件;通過內填板加勁或增強邊框均可提高鋼板墻的彈性強度和剛度;構件具有較好的延性;抗震規(guī)范的阻尼系數適用于薄鋼板剪力墻。
　　2)以高厚比、層間寬高比、軸壓比和整體高寬比為影響因素,每因素設置三個水平,利用四因素三水平正交設計表法設計試件,采用有限元方法對無加勁薄鋼板剪力墻在壓彎剪復合作

3、用下進行彈塑性分析。提出了在邊框剛強的條件下,以層間剪切位移角1/500相應的剪應力為極限狀態(tài)的設計準則,此時的彈性抗剪強度、剛度是與高厚比相關的,隨高厚比增大成非線性下降趨勢,文中給出了相應的計算方法;軸向壓力約降低構件剪切強度10％;整體傾覆彎矩約降低構件剪切強度40%;內填板拉力場形成過程中其承擔的軸壓應力向邊框柱轉移,加重了邊框柱的負擔;構件的傾覆彎矩主要由邊框柱承擔;對強框弱板理念設計的高寬比較大構件,側向變形隨側移增大可能會

4、從彎曲向彎剪型的轉變,對框架-剪力墻結構體系層剪力分配造成影響。
　　3)設計了3層、6層和9層兩組不同寬度系列的試件,按倒三角形分布荷載施加側向力,分別對有限元法和雙向強拉弱壓桿簡化分析法的計算結果進行了對比。結果表明采用基于薄腹梁剪切屈曲后強度公式的雙向強拉弱壓桿模型與內填板的抗剪機理相協(xié)調,能夠較為準確的模擬構件在屈服前的性能,文中給出了簡化模型參數的確定方法。
　　4)采用理論與有限元對比分析的方法,對加勁薄鋼板剪力

5、墻在彈性和彈塑性階段的肋板剛度比進行了研究,對肋板剛度比門檻值提出建議。在發(fā)生剪切彈性屈曲、彈塑性變形時保持構件整體性能基本不變的門檻值建議不小于30～40,高厚比大的取上限值。在壓彎剪復合作用下,建議考慮軸壓力對抗彎剛度的影響進一步提高。
　　5)以高厚比、高寬比、軸壓比和肋板面積比為影響因素,每因素設置三個水平,利用四因素三水平正交設計表法設計試件,采用有限元方法對加勁薄鋼板剪力墻在壓彎剪作用下進行彈塑性分析。認為高層建筑層間