半刚性框架-无粘结十字加劲钢板剪力墙结构的试验研究与数值分析

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半刚性框架-无粘结十字加劲钢板剪力墙结构是一种新型结构体系,目前,对这种结构体系的研究无论是在国内,还是国外均较为少见。本文基于试验研究与有限元模拟相结合的思路深入研究了这种结构的抗侧性能。本文对半刚性框架-无粘结十字加劲钢板剪力墙结构的试验试件CBRP在低周往复水平荷载作用下的受力性能进行了试验研究。通过对试验现象及试验数据进行分析,讨论了该结构的破坏模式、刚度退化、承载力退化、延性及耗能等抗侧性能。由试验结果对该结构做出如下评价:试件CBRP一方面继承了传统半刚性框架-十字加劲钢板剪力墙的优点,即通过设置加劲构件为内嵌钢板提供相当的侧向约束刚度,防止内嵌钢板因过早屈曲而失稳,显著提高了墙体的刚度及承载力,在低周往复荷载作用下,具有良好的延性、耗能能力及稳定的滞回性能;另一方面通过高强螺栓将加劲槽钢与内嵌钢板进行连接,消除了传统加劲构件与内嵌钢板因焊接连接而产生的初始几何缺陷和残余应力等不利影响。本文在试验研究的基础上,利用有限元软件ABAQUS对试件CBRP在低周往复荷载作用下的受力性能进行分析,将有限元计算结果与试验结果进行对比,发现ABAQUS能够较好地模拟该试件的受力特性;并利用经试验验证的有限元模型CBRP系统地分析了框架柱轴压比、内嵌钢板高厚比、肋板刚度比、框架柱刚度、内嵌钢板初始几何缺陷及加劲槽钢布置方式等对结构抗剪性能的影响。本文初步研究了半刚性框架-无粘结十字加劲钢板剪力墙结构的抗侧性能,为该结构的深入研究打下基础,同时为设计应用提供了一定的参考。
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