【摘 要】
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波纹钢板剪力墙是由平钢板剪力墙体系优化发展而来的,其在侧向刚度、耗能能力与承载力方面均有显著提升。近年来,在改善结构破坏形式、提升耗能能力、增强延性等方面表现良好的开缝钢板剪力墙体系逐渐成为学术界关注的热点。本文研究围绕开缝波纹钢板剪力墙开展,在系统地分析其优缺点的基础上,借助ABAQUS有限元软件模拟探索滞回性能,意在寻求优化方案,文章主要研究内容如下:(1)本文通过有限元软件创建全壳单元模型进
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波纹钢板剪力墙是由平钢板剪力墙体系优化发展而来的,其在侧向刚度、耗能能力与承载力方面均有显著提升。近年来,在改善结构破坏形式、提升耗能能力、增强延性等方面表现良好的开缝钢板剪力墙体系逐渐成为学术界关注的热点。本文研究围绕开缝波纹钢板剪力墙开展,在系统地分析其优缺点的基础上,借助ABAQUS有限元软件模拟探索滞回性能,意在寻求优化方案,文章主要研究内容如下:(1)本文通过有限元软件创建全壳单元模型进行计算,对比已有缩尺波纹钢板剪力墙试验结果,涵盖滞回曲线、骨架曲线、强度与刚度退化以及破坏机制等。二者试验结果具有较高吻合度,这意味着研究所选用的建模方法是可行的。(2)通过对比分析不同开缝方式(全尺寸未开缝、一、四、七层开缝)波纹钢板剪力墙的抗剪性能以及滞回性能,并在此基础上确定剪力墙最佳开缝方式。有限元结果表明,在波纹板上开缝对结构的承载力与抗侧刚度有一定影响,但开缝能使结构的破坏模式从整体失稳转变为剪切屈服,能够有效提升结构延性。研究同时发现开缝层数与结构的耗能能力、延性系数以及刚度退化能力呈正向相关。(3)系统地分析了低周往复作用下不同轴压比、内嵌钢板高厚比、开缝高宽比以及柱状部面积等参数对墙体滞回性能的影响,并在此基础上系统分析当上述各个参数发生改变时,墙体滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、延性性能、承载力与刚度退化的变化情况。(4)有限元结果表明,开缝波纹钢板剪力墙结构的滞回性能与其轴压比关系不大;内嵌波纹钢板高厚比与其结构的初始刚度、能耗能力及承载能力呈负相关。(5)开缝率一致时,缝高宽比的增大会导致结构承载能力、侧向刚度等方面呈现不同程度的下降趋势;当开缝率与缝高宽比保持一致时,随着缝与缝之间形成的柱状部面积的增大,结构的耗能能力、侧向刚度、承载力、延性等均会有一定幅度上涨。本文的研究结果,为其大面积推广应用奠定理论基础。
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