论文部分内容阅读
在现代建筑,钢结构已经成为高层及超高层建筑结构的主要结构形式之一。钢结构有几个优点:刚度、强度高,延性好和重量轻。在高层建筑侧向荷载变成最重要的作用因素,垂直重力荷载以退城第二位。所以在高层建筑结构里,抗侧向荷载体系成为重要部分。抗侧力体系不仅决定结构的稳定性,承载性和抵抗地震性能,而且影响着建筑的经济性。所以研究抗侧力体系已经成为一个重要课题。抗侧力体系中,带缝钢板剪力墙作为一种新型的构件,有着良好的延性和耗散地震能量性。带缝钢板剪力墙已被国内外研究比较成熟而已经被应用到实际工程。但是开缝也对钢板墙带来不利影响,钢板墙的平面外刚度被降低,从而影响到钢板墙的稳定性。本文通过研究带缝钢板墙的优缺点,研究各种加劲肋方法,总结提出一个新型抗侧体系,称为工字形加劲肋带缝钢板剪力墙,简称工字形带缝钢板墙。工字形带缝钢板墙的制造为:在钢板上使用激光以一定间距b切割出高h的狭缝,在缝间壁左右两边设置竖向的加劲肋,成为工型柱。缝间壁是工型柱的腹板,加劲肋的钢板为此柱的翼缘。本文对工字形带缝钢板墙的力学性能进行了较深入的研究。在分析过程中,本文利用有限元计算软件-ANSYS做了大量数值分析,总结了工字形带缝钢板墙的稳定性、力学性能以及各种开缝,加劲肋因素对钢板墙的影响规律,并综合出一些参数的可取范围。具体工作如以下几方面:1.工字形带缝钢板墙受力特征理论分析,提出一些基本假定,约束条件,推导出其平面内刚度,弹性阶段极限承载力及最大极限承载力计算公式。并做了三种墙无开缝钢板墙,无加劲肋及工字形带缝钢板墙做了计算对比分析。2.对工字形带缝钢板墙的屈曲特征进行模型有限元计算分析,得出其屈曲特征及屈曲特征值。并和无开缝及未加劲肋带缝钢板墙对比分析,结果工字形带缝钢板墙屈曲特征值被提高2.15倍。3.对工字形带缝钢板墙的滯回性能进行研究分析,并和无开缝及无加劲肋带缝钢板墙对比分析,总结出工字形带缝钢板墙滞回性能的优点,并其最大承载力被提高2倍。4.工字形带缝钢板墙的应力应变分布及塑性变形分布分析,并做一个对比分析得出工字形钢板墙的优点。5.工字形带缝钢板墙的用钢量及经济性分析。6.本文对加劲肋及开缝参数做了计算分析,总结该参数对工字形带缝钢板墙受力特征的影响规律,并推荐这些参数的改选的范围。