对角交叉加劲肋钢板剪力墙试验与理论研究

论文摘要

钢板剪力墙结构作为一种新型的抗侧力体系在高层建筑钢结构中得到了应用。正是由于它本身具有较高的侧向刚度和极限承载力、优异的耗能能力以及良好的延性被众多学者看中。与非加劲肋钢板剪力墙相比,对角交叉加劲肋钢板剪力墙能有效的抑止板屈曲后发生较大的面外变形,同时可以极大的提高钢板剪力墙的承载能力。本文就针对对角交叉加劲肋钢板剪力墙做了以下研究:(1)首先对高厚比为300的1:3比例的两个单层单跨对角交叉加劲肋钢板剪力墙在低周反复荷载作用下的抗震性能试验研究。试验结果表明,对角交叉加劲肋钢板剪力墙具有很好侧向刚度、极限承载力、耗能能力以及延性。(2)用平面4节点塑性有限应变壳单元(SHELL181)进行模拟试验模型并进行计算分析,其理论分析结果与试验结果吻合较好。(3)用有限元分析了对角交叉加劲肋钢板剪力墙的滞回性能。研究了参数肋板刚度比η、内填板高厚比λ、柱刚度β、柱轴压比μ、加劲肋高厚比λ_s对其滞回曲线、骨架曲线、耗能能力以及延性的影响。得出了一些相关的结论,为对角交叉加劲肋钢板剪力墙抗震设计提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景与意义
• 1.2 钢板剪力墙结构特点
• 1.3 国内外钢板剪力墙研究概况
• 1.3.1 国外研究概况
• 1.3.2 国内研究概况
• 1.3.3 钢板剪力墙理论研究的不足
• 1.4 本文研究的问题及方法
• 1.4.1 本文研究的问题
• 1.4.2 本文研究方法
• 第二章 有限元理论
• 2.1 ANSYS分析软件
• 2.2 几何非线性问题
• 2.3 材料非线性问题
• 2.4 非线性方程组的数值解法
• 第三章 钢板剪力墙试验分析
• 3.1 试验研究的目的
• 3.2 试验研究的内容
• 3.3 试件设计
• 3.4 试件加载装置
• 3.5 加载制度
• 3.6 试验现象描述
• 3.7 试验现象描述
• 3.8 试验结果数据分析
• 3.8.1 滞回曲线
• 3.8.2 骨架曲线
• 3.8.3 耗能性能
• 3.8.4 延性指标
• 第四章 钢板剪力墙ANSYS有限元模拟分析
• 4.1 有限元模型单元类型选择
• 4.2 有限元模型建立与分析步骤
• 4.3 有限元分析及结果
• 4.3.1 板应力发展分布及面外变形
• 4.3.2 ANSYS滞回曲线与试验对比
• 第五章 钢板剪力墙滞回性能分析
• 5.1 肋板刚度比对滞回性能影响
• 5.1.1 肋板刚度比对滞回曲线的影响
• 5.1.2 肋板刚度比对骨架曲线的影响
• 5.1.3 肋板刚度比对耗能的影响
• 5.2 板高厚比对滞回性能的影响
• 5.2.1 板高厚比对滞回曲线的影响
• 5.2.2 板高厚比对骨架曲线的影响
• 5.2.3 板高厚比对耗能的影响
• 5.3 柱刚度对滞回性能的影响
• 5.3.1 柱刚度对滞回曲线的影响
• 5.3.2 柱刚度对骨架曲线的影响
• 5.3.3 柱刚度对耗能的影响
• 5.4 加劲肋高厚比对滞回性能的影响
• 5.4.1 加劲肋高厚比对滞回曲线的影响
• 5.4.2 加劲肋高厚比对骨架曲线的影响
• 5.4.3 加劲肋高厚比对耗能的影响
• 5.5 柱轴压比对滞回性能的影响
• 5.5.1 柱轴压比对滞回曲线的影响
• 5.5.2 柱轴压比对骨架曲线的影响
• 5.5.3 柱轴压比对耗能的影响
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 在学期间发表论文
• 致谢