多跨联肢非加劲薄钢板剪力墙抗震性能研究

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本文旨在研究一种由钢连梁和多个非加劲薄钢板剪力墙墙肢组成的多跨联肢非加劲薄钢板剪力墙结构。该结构能够充分利用钢连梁与钢板剪力墙稳定的滞回耗能能力,从而在小震作用下使整体结构保持弹性,在中震及大震作用下钢连梁与墙肢相继进入塑性耗能。此外,该结构可使钢板剪力墙布置更加灵活方便,有利于增强钢板墙结构的整体抗弯承载力和刚度,甚至组成抗侧效果更佳的钢核心筒结构体系。本文首先采用有限元软件ABAQUS对Chao-Hsien的联肢钢板剪力墙抗震性能试验进行了全过程模拟。通过与已有试验荷载位移曲线数据进行对比,验证了建模方法的正确性和合理性。其次,以实际工程中的联肢钢板剪力墙为原型,分别选取联肢连梁高度、墙肢内填钢板厚度以及联肢跨数等作为可变参数,研究不同参数对多跨联肢钢板剪力墙耦连比的影响。结果表明,多跨联肢钢板剪力墙的耦连比随联肢连梁高度的增加而增大,随联肢跨数的增多而增大,随墙肢内填钢板厚度的增大而减小。另外,本文还对不同耦连比的多跨联肢钢板剪力墙模型进行拟静力滞回性能研究,分析耦连比对其结构承载力、滞回曲线、骨架曲线、延性能力、耗能能力、等效粘滞阻尼和刚度退化等抗震性能的影响。结果表明,多跨联肢钢板剪力墙的钢连梁可以较好地参与结构整体耗能,双跨、三跨联肢钢板剪力墙耦连比分别在0.45~0.70和0.50~0.75区间内结构整体承载力增幅最大,且抗震性能与经济效益较好。最后,通过分析多跨联肢钢板剪力墙边墙肢柱轴力,结合结构耦连比得到边墙肢柱轴力比-耦连比曲线,提出一种通过控制边墙肢柱轴力比值来设计多跨联肢钢板剪力墙的思路。
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