本文提出了一种新型的钢板剪力墙──两侧开缝钢板剪力墙,并利用有限元方法对其非加劲、两侧加劲和全加劲形式的弹性屈曲性能和弹塑性屈曲性能进行了分析,为两侧开缝钢板剪力墙的深入研究打下基础,同时为两侧开缝钢板剪力墙的设计应用提供参考。主要内容包括:1.为重点考察钢板剪力墙墙板本身的屈曲性能,在建立有限元模型时对周边框架做了如下假定:(1)梁、柱连接为铰接;(2)梁、柱抗弯刚度无限大;(3)忽略梁、柱的轴向变形。称上述假定为“刚性边界假定”。在此基础上,对三种形式两侧开缝钢板剪力墙的弹性屈曲临界荷载和屈曲模态进行了研究,分别得到了非加劲开缝钢板剪力墙的屈曲系数计算公式、两侧加劲开缝钢板剪力墙加劲肋的设计公式和屈曲系数计算公式、以及全加劲开缝钢板剪力墙加劲肋的设计公式。2.考察了初始几何缺陷分布、幅值和残余应力对刚性边界非加劲开缝钢板剪力墙的弹塑性屈曲性能的影响,结果表明非加劲开缝钢板剪力墙对初始几何缺陷和残余应力均不敏感。3.对刚性边界条件下三种形式两侧开缝钢板剪力墙的弹塑性屈曲性能进行了研究,重点讨论了加劲肋、墙板高厚比和边长比的影响,分析了其变形与应力分布规律、破坏特征以及荷载位移曲线的性质,并与四边嵌固非加劲钢板剪力墙进行了比较。 4.研究结果表明,对于三种形式的两侧开缝钢板剪力墙,极限承载力与边长比成正比关系。因此,在方形板的有限元分析结果的基础上,拟合得到了其任意边长比的两侧开缝钢板剪力墙的极限承载力计算公式。研究结果也表明,厚板与薄板的受力性质完全不同,前者的非线性由材料的弹塑性引起,而后者的非线性由墙板严重面外变形和材料弹塑性共同引起。对开缝钢板剪力墙而言,厚板对加劲肋的要求较低,因此可不布置中部加劲肋;而薄板对加劲肋的要求较高,宜使用全加劲的形式。