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平-波折钢板剪力墙往复加载试验及抗侧性能分析 被引量：1
1
作者 窦超 杨潇 +1 位作者 解程 杨娜 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期164-175,共12页
该文结合普通平钢板墙(FPSW)和波折钢板墙(CPSW)的受力特点,提出了一种新型平—波折钢板剪力墙(FCPSW),即内嵌墙板由两侧平钢板和中间波折钢板通过单边螺栓连接而成。开展了宽高比为1.5的平—波折钢板剪力墙试件的低周往复加载试验,揭... 该文结合普通平钢板墙(FPSW)和波折钢板墙(CPSW)的受力特点,提出了一种新型平—波折钢板剪力墙(FCPSW),即内嵌墙板由两侧平钢板和中间波折钢板通过单边螺栓连接而成。开展了宽高比为1.5的平—波折钢板剪力墙试件的低周往复加载试验,揭示了其抗侧承载力性能、破坏形式及多层钢板间的组合机制;采用有限元方法对上述滞回试验进行了模拟,通过施加螺栓垫板对平—波折墙板进行了改进,并与相应的单片平钢板墙、单片波折钢板墙的抗侧性能进行对比分析;考察了平—波折钢板剪力墙体系的板框相互作用,包括边缘框架柱附加弯矩和抗弯刚度要求以及竖向荷载的影响。试验发现:平—波折钢板剪力墙结构在循环加载到5%层间位移角时,未出现明显承载力下降;内嵌墙板呈现多波屈曲,部分连接螺栓脱落后仍能够继续发挥抗侧能力。不同墙板有限元滞回分析对比表明:平—波折剪力墙依靠平钢板和波折钢板之间的相互作用,屈曲变形得到限制,既提高了初始抗侧刚度,又保证了后期承载力的稳定,减小了滞回曲线捏拢现象。同时,板框相互作用分析表明:平—波折钢板墙中由于平钢板和波折墙板的面外屈曲被约束,其边缘框架受到的附加弯矩作用显著减小,抗弯刚度需求小于相应的平钢板剪力墙,且竖向荷载影响亦小于相应的普通单片平钢板或波折钢板剪力墙,表现出较为优越的抗侧性能。 展开更多
关键词 平—波折钢板剪力墙 滞回试验 残余承载力 抗侧性能 板框相互作用
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波折钢板剪力墙内嵌墙板与框架的相互作用分析 被引量：4
2
作者 窦超 朱仰泽 +1 位作者 解程 谢志栋 《钢结构（中英文）》 2020年第12期22-28,共7页
随着高层建筑的不断发展,水平荷载愈发成为结构设计中不可忽略的因素,钢板剪力墙因其优越的抗侧力性能,在实际工程中得到广泛的应用,研究人员对其受力性能开展了深入的研究。普通平钢板剪力墙具有较高的极限承载力,但在往复荷载作用下... 随着高层建筑的不断发展,水平荷载愈发成为结构设计中不可忽略的因素,钢板剪力墙因其优越的抗侧力性能,在实际工程中得到广泛的应用,研究人员对其受力性能开展了深入的研究。普通平钢板剪力墙具有较高的极限承载力,但在往复荷载作用下滞回曲线出现"捏拢",尤其是薄钢板会发出巨大噪声,影响结构舒适性。波折钢板由于波折的存在,具有更高的面外刚度,呈现出面内剪切屈曲的受力特征,延性较好。与普通平钢板剪力墙相比,其抗侧性能及墙板抗侧机制仍有待研究,且在水平荷载和竖向荷载共同作用下的受力性能研究也比较缺乏。通过有限元方法分析了内嵌波折钢板的抗侧力机制,提出相对应的框架柱门槛抗弯刚度要求,研究了竖向荷载对墙板性能的影响,给出工程实用设计建议。首先,利用有限元软件ABAQUS模拟循环加载试验,将试验与有限元拟合结果进行对比,验证利用ABAQUS软件分析波折钢板墙的有效性与准确性;通过对两个典型算例的荷载-位移曲线分析,指出波折钢板墙的两种不同的抗侧力机制,分析这两个算例的框架弯矩分布,表明波折钢板通过"四边受剪"或"拉力带"两种机制抵抗侧向力,且抗侧力机制由内嵌钢板的几何参数决定。如果波折板主要通过"拉力带"抵抗侧向荷载,由于波折的存在,"拉力带"不能充分发展,就会出现残余承载力较低的情况;其次,以非加劲平钢板剪力墙边缘柱的截面抗弯刚度要求为基础,分析框架在弹性和弹塑性两种情况下,边缘柱截面抗弯刚度对墙板性能的影响,指出正则化高厚比越大,柱截面抗弯刚度对墙板性能的影响越大,当正则化高厚比λ_n≤0.45时可以认为波折钢板主要通过"四边受剪"机制抵抗侧向力,这时对框架柱的抗弯刚度要求较小,可以采用截面抗弯刚度EI≥0.5EI~*的框架柱,在实际工程中推荐使用λ_n≤0.45的波折钢 展开更多
关键词 波折钢板剪力墙 抗侧机制 板框相互作用 屈曲后性能
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改进钢板-混凝土组合剪力墙结构受力性能分析 被引量：3
3
作者 赵秋红 王凯杰 +1 位作者 李一康 李忠献 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期98-104,共7页
钢板-混凝土组合剪力墙由钢框架、内嵌钢板及一侧通过螺栓与之连接的混凝土板组成,其中传统组合剪力墙中混凝土板四边与钢框架直接接触,而改进组合剪力墙中二者之间有一定间距,以避免其在结构侧移较小时发生接触。采用ABAQUS有限元软件... 钢板-混凝土组合剪力墙由钢框架、内嵌钢板及一侧通过螺栓与之连接的混凝土板组成,其中传统组合剪力墙中混凝土板四边与钢框架直接接触,而改进组合剪力墙中二者之间有一定间距,以避免其在结构侧移较小时发生接触。采用ABAQUS有限元软件分别建立了组合剪力墙的精细有限元模型,研究了其受力性能以及板框相互作用全过程,分析了钢板高厚比对组合剪力墙整体承载力、抗侧刚度以及板框剪力分配等的影响。研究表明:组合剪力墙中混凝土板有效抑制钢板弹性屈曲,钢板主要以剪切屈服承载,对框架柱的附加弯矩较钢板剪力墙明显降低;相比钢板剪力墙,传统组合剪力墙承载力提高25%,抗侧刚度提高10%,混凝土板承载近30%;改进组合剪力墙承载力提高10%,抗侧刚度提高5%,混凝土板基本不承担剪力;随着钢板高厚比的减小,组合剪力墙的承载力与抗侧刚度提高,但两类组合剪力墙之间的差别变小;钢板承载比例不断增大,当钢板过厚时需要防止底层框架过早屈服。 展开更多
关键词 钢板-混凝土组合剪力墙 抗侧机理 板框相互作用 非线性推覆分析
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横波钢板剪力墙内嵌板与边框柱相互作用研究
4
作者 王威 王冰洁 +3 位作者 罗麒锐 徐善文 孙壮壮 李鹏洛 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1481-1492,共12页
横波钢板剪力墙由边缘框架和横波钢板组成,当边框柱刚度不足时易提前发生面外屈曲破坏,内嵌板力学性能发挥不充分,可采取增大边框柱的刚度来解决内嵌板屈服、前边框柱屈曲的问题。为明确内嵌板与边框柱的相互作用机理,优化波形钢板剪力... 横波钢板剪力墙由边缘框架和横波钢板组成,当边框柱刚度不足时易提前发生面外屈曲破坏,内嵌板力学性能发挥不充分,可采取增大边框柱的刚度来解决内嵌板屈服、前边框柱屈曲的问题。为明确内嵌板与边框柱的相互作用机理,优化波形钢板剪力墙设计方法,通过数值模拟建立变参模型,研究高宽比、板厚及开洞对剪力墙力学性能的影响,根据受力形态、剪力分配、耗能分配等研究内嵌板与边框柱相互作用关系。研究结果表明,内嵌板对边框柱力学性能提升效果显著,高宽比对剪力分配影响较大,板厚对耗能分配影响较大,开洞后边框柱剪力占比与耗能占比显著提高,且存在高宽比与板厚的合理组合使整体力学性能较优。提出考虑弹塑性变形分析的改进板框相互作用模型,通过理论推导并拟合得到内嵌板与边框柱各特征点对应的承载力及位移公式,理论值与模拟值误差基本在10%以内,具有工程参考价值。 展开更多
关键词 横波钢板剪力墙 剪力分配 耗能分配 板框相互作用模型 弹塑性分析
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