低屈服點鋼板剪力墻抗震性能分析.pdf

1、低屈服點鋼材作為一種新型材料，具有優(yōu)越的伸長率和低屈服比，在鋼板剪力墻、阻尼器等消能減震結構中得到了越來越多的應用和發(fā)展。本文基于屈服強度為160MPa的鋼材，提出了低屈服點鋼板剪力墻結構，并采用理論分析和有限元模擬相結合的方法對該結構進行了多方面的研究，主要研究工作及成果如下：
　　(1)根據低屈服點鋼板剪力墻受剪作用時的受力特征，推導出了低屈服點鋼板剪力墻的彈塑性剪切屈曲應力公式；通過迭代方法得到彈塑性剪切屈曲強度與寬厚比之間

2、的關系曲線，并根據實驗算例驗證了公式的有效性。
　　(2)根據ANSYS有限元模擬了單向荷載作用下的低屈服點鋼板剪力墻試驗，通過對比實驗結果，驗證了模型建立的正確性。而后分析了鋼框架梁柱剛接與鉸接、剪力墻板周邊固支與簡支、墻板不同寬厚比等不同參數對低屈服點鋼板剪力墻結構抗震性能的影響，分析內容主要包括：極限承載力、初始剛度、結構延性等，以此得到了不同情況下低屈服點鋼板剪力墻的抗震性能，并給出該結構的設計建議。
　　(3)建立

3、了不同設計理念的三種鋼板墻的抗震設計方法。根據我國《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010和《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)范》JGJ99-98中規(guī)定的各構件相關抗震要求，建立了普通鋼板剪力墻的抗震設計方法，該類鋼板剪力墻不允許墻板屈曲。同時采用與普通鋼板剪力墻相同的設計地震力，利用不同的抗震設計理念，設計出了低屈服點鋼板剪力墻和薄鋼板剪力墻這兩種不同類型的結構。低屈服點鋼板剪力墻的設計理念是剪力墻板“屈曲前屈服”；而薄鋼板剪力墻的設計理

4、念是剪力墻板“屈服前屈曲”，通過鋼板屈曲后產生的拉力帶來進一步抵抗地震荷載和消耗地震能力，拉力帶會對外框架梁和柱產生較大的拉力，本文給出這類結構的剪力墻板、框架梁和柱的設計方法。
　　(4)根據設計方法，本文分別模擬兩種不同加載模式下三種鋼板剪力墻在水平循環(huán)加載作用下的抗震性能，對比在同一地震力作用下，三種鋼板剪力墻的抗震性能的差異。低屈服點鋼板剪力墻結構能較早的進入彈塑性變形耗能階段，在屈服后，承載力有所下降，且有較長的位移滑移

5、段，結構擁有良好的抗震變形能力；薄鋼板剪力墻隨著荷載的增加結構形成拉力帶，其承載力大于其他兩種鋼板剪力墻；加載初期，低屈服點鋼板剪力墻底層平面外變形明顯大于其他兩種結構，這種大量的面外位移會使低屈服點鋼板剪力墻結構的抗剪剛度降低，但有利于耗能。薄鋼板剪力墻由于墻板大面積的折曲平面外最大位移反而會有減小的趨勢，而對于相對較厚的普通鋼板剪力墻而言，荷載加大的同時，墻板中心點的平面外位移也隨之增加。
　　(5)不同加載方式下的低屈服點鋼