收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

斜加劲钢板剪力墙性能研究

曹春华  
【摘要】: 作为一种新型的抗侧力构件,钢板剪力墙以较高的侧向刚度和极限承载力、良好的位移延性和耗能能力等诸多优点引起各国学者的极大兴趣。非加劲薄钢墙在很小的荷载下即发生屈曲,在正常使用阶段有较大的面外变形;在屈曲后受力阶段,沿受拉对角线方向形成斜向拉力带,继续增加的荷载主要由拉力带承担。因边框构件刚度较大,钢板墙有很高的屈曲后强度和良好的塑性变形能力,其屈曲后阶段的力学性能对整体性能影响很大,故研究钢板墙的屈曲后性能十分重要。基于钢板墙的受力和变形特点,沿着拉力带的面外变形轨迹设置斜向加劲肋,能有效的阻止板的面外变形,提高钢板墙的初始刚度和承载力,这就形成了一种新型的钢板墙结构—斜加劲钢板剪力墙。 本文对刚接边框斜加劲钢板剪力墙进行了系统的理论与试验研究。研究目的在于深入、系统地揭示斜加劲钢板墙在单向荷载下的抗剪性能和反复荷载下的滞回性能,为斜加劲钢板墙的弹塑性设计提供参考依据。主要研究内容和成果如下: (1)对刚接边框薄钢板墙进行了循环拟静力试验研究,分析了钢板墙的侧向刚度、承载力、耗能性能和变形特性等指标。试验结果表明,斜加劲钢板墙有很高的侧向刚度和极限承载力,良好的塑性变形能力和耗能能力;斜加劲钢板墙消除了“零位移”附近的“负刚度”现象,滞回环饱满稳定,结构有很高的安全储备,是一种优良的抗侧力构件。 (2)用纯壳单元模型分析了非加劲和斜加劲钢板墙在单向荷载和循环荷载下的屈曲后性能,计算结果与试验结果吻合良好,为后续的分析研究做了必要的准备。进一步明确了薄板墙拉力带的作用机理和板框构件的协同工作性能,认为必须考虑拉力带对边框柱的削弱作用,在框架柱端部等危险区域应采取措施予以加强。 (3)用有限元方法对刚接边框斜加劲钢板墙的弹性屈曲性能作了较为系统的分析,研究了板高厚比、柱柔度、肋板刚度比、加劲肋高厚比和板高宽比等无量纲参数的影响。认为薄板墙与厚板墙有不同的弹性屈曲极限状态,应采取不同的加劲准则,取得了一定的研究成果,为斜加劲钢板墙的弹性设计提供了依据。 (4)对单层斜加劲钢板墙的屈曲后性能作了系统分析,研究了初始缺陷、板高厚比、柱柔度、肋板刚度比、板高宽比、加劲肋高厚比和轴压比等因素对钢板墙抗剪性能的影响。在此基础上,本文还研究了多层斜加劲钢板墙的屈曲后性能,考虑了倾覆弯矩对钢板墙抗剪性能的影响。分析结果表明,斜加劲钢板墙的柱柔度对其屈曲后性能影响很大,强边框柱截面由惯性矩控制,弱边框柱截面由截面面积控制。多层钢板墙受倾覆弯矩影响较大,建议采用受压性能较好的钢管混凝土作为多层钢板墙的边框柱。 (5)用有限元方法分析了斜加劲钢板墙在循环荷载下的抗震性能,考虑了板高厚比、肋板刚度比、柱柔度、高宽比、加劲肋高厚比和轴压比等因素影响。主要研究内容有:荷载—位移滞回曲线、耗能性能、板面外变形、边框柱轴力、边框柱弯矩和边框柱变形等,得到了一些有用的结论,为斜加劲钢板墙的抗震设计提供了参考依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 曹春华;郝际平;王迎春;李峰;;钢板剪力墙简化模型研究[J];建筑钢结构进展;2009年01期
2 朱俊;陆道渊;黄良;徐麟;;天津津塔结构钢板剪力墙力学性能分析[J];建筑结构;2009年S1期
3 邵建华;顾强;申永康;;多层钢板剪力墙水平荷载作用下结构性能的有限元分析[J];工程力学;2008年06期
4 陈国栋,郭彦林,范珍,韩艳;钢板剪力墙低周反复荷载试验研究[J];建筑结构学报;2004年02期
5 戴森;朱冰冰;曹平周;;考虑腹板屈曲后强度时钢梁刚度计算[J];常州工学院学报;2005年S1期
6 徐嫚;王玉银;张素梅;;两边连接钢板剪力墙抗剪静力性能研究[J];工业建筑;2009年03期
7 邵建华;顾强;申永康;;多层多跨钢板剪力墙水平极限承载力分析[J];重庆建筑大学学报;2008年02期
8 李然;郭兰慧;张素梅;;侧边加劲两边连接钢板剪力墙滞回性能分析[J];工业建筑;2011年07期
9 王迎春;郝际平;李峰;孙彤;;钢板剪力墙力学性能研究[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2007年02期
10 李然;郭兰慧;张素梅;;钢板剪力墙滞回性能分析与简化模型[J];天津大学学报;2010年10期
11 万红霞,谢伟平,王小平;考虑屈曲后强度的钢板剪力墙极限剪力计算[J];钢结构;2004年03期
12 刘高波;许嵘;顾强;;节点域斜加劲肋设计计算方法[J];建筑结构;2007年10期
13 郭彦林;缪友武;董全利;;全加劲两侧开缝钢板剪力墙弹性屈曲研究[J];建筑钢结构进展;2007年03期
14 陈绍蕃;Ⅰ形截面钢构件腹板屈曲后强度利用[J];建筑结构;1998年08期
15 王彦敏;中国现行钢结构规范(规程)与美国ASD规范的主要限值[J];建筑结构;1999年06期
16 丁阳,刘锡良;《钢结构设计规范》(GB50017—2002)焊接工字梁腹板的局部稳定和考虑屈曲后强度的计算[J];建筑结构学报;2002年03期
17 侯蕾;孙彤;郝际平;董子建;;十字加劲肋钢板剪力墙低周反复荷载的试验[J];钢结构;2006年02期
18 杨旭东;;薄板屈曲后强度利用的探讨[J];绍兴文理学院学报(自然科学版);2001年04期
19 丁阳,赵亚新,刘锡良;焊接工字钢梁腹板极限承载力的理论计算和试验[J];天津大学学报;2004年04期
20 郑悦;赵伟;;剪压荷载作用下钢板剪力墙弹性屈曲性能研究[J];工业建筑;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹春华;郝际平;王迎春;李峰;;水平力作用下钢板剪力墙弹—塑性分析[A];中国钢结构协会第五次全国会员代表大会暨学术年会论文集[C];2007年
2 郝际平;于金光;王先铁;;基于等效模型的半刚接框架-钢板剪力墙结构滞回性能分析[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
3 李然;张素梅;马欣伯;郭兰慧;;钢板剪力墙等效拉杆模型的有限元分析[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
4 朱俊;陆道渊;黄良;徐麟;;天津津塔结构钢板剪力墙力学性能分析[A];建筑结构(2009·增刊)——第二届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2009年
5 张荣钢;庄茁;张宏涛;;火灾下钢板剪力墙后屈曲的塑性极限分析[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
6 刘歌青;石永久;王元清;;新型剪力墙在多层轻钢结构中的应用[A];钢结构工程研究(三)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2000年学术交流会论文集[C];2000年
7 郭彦林;周明;;两层单跨钢板墙的比较试验研究及其简化分析模型[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
8 宋杰;周学军;;门式刚架梁柱节点域腹板高厚比限值的讨论[A];第四届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2004年
9 郭兰慧;马欣伯;张素梅;;两边连接开缝钢板剪力墙的弹性屈曲分析[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2010年
10 闫鲁南;陆金钰;王恒华;;带缝钢板剪力墙弹性屈曲性能研究[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曹春华;斜加劲钢板剪力墙性能研究[D];西安建筑科技大学;2008年
2 王迎春;薄钢板剪力墙在压弯剪作用下承载力的试验与理论研究[D];西安建筑科技大学;2011年
3 李然;钢板剪力墙与组合剪力墙滞回性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 李峰;钢板剪力墙抗震性能的试验与理论研究[D];西安建筑科技大学;2011年
5 郭宏超;半刚性框架—钢板剪力墙结构抗震性能研究[D];西安建筑科技大学;2011年
6 郭震;新型钢结构小高层住宅抗震耐火性能研究[D];中国矿业大学;2011年
7 周明;非加劲与防屈曲钢板剪力墙结构设计方法研究[D];清华大学;2009年
8 兰涛;单片开洞钢板剪力墙的结构设计理论与方法研究[D];西安建筑科技大学;2011年
9 申林;高层结构钢支撑滞回性能分析及抗震设计对策[D];西安建筑科技大学;2001年
10 刘高波;半刚性连接钢框架—钢板剪力墙结构的结构影响系数和位移放大系数研究[D];西安建筑科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李慧;对角交叉加劲肋钢板剪力墙试验与理论研究[D];西安建筑科技大学;2008年
2 徐建;非加劲薄钢板剪力墙性能试验与设计方法研究[D];重庆大学;2012年
3 杨飞颖;钢板深梁计算理论研究与滞回性能分析[D];长安大学;2008年
4 刘高波;节点域斜加劲肋设计计算方法[D];西安建筑科技大学;2005年
5 马江萍;钢框架填充钢板深梁计算理论研究与滞回性能分析[D];长安大学;2009年
6 李戈;开洞钢板剪力墙的试验与理论研究[D];西安建筑科技大学;2008年
7 沈江元;中心钢板剪力墙支撑钢框架抗震性能的有限元分析[D];苏州科技学院;2009年
8 刘晓;结合钢板剪力墙抗震性能研究[D];西安建筑科技大学;2010年
9 周培辉;侧加劲大高宽比钢板剪力墙的力学性能研究[D];西安建筑科技大学;2012年
10 任万红;钢板剪力墙实用设计方法研究[D];江苏科技大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 马琳;津塔:中国钢结构建筑体系样本[N];中国房地产报;2011年
2 通讯员 张琼;奋战17个月 华北第一高楼提前百日封顶[N];中华建筑报;2010年
3 记者周军 王磊 张苓 通讯员 汪洋 张宏一 纪军 李明汉 (徐仁本);奋起图强 浴火重生[N];中国冶金报;2009年
4 本报记者 李伟;和谐房干[N];莱芜日报;2005年
5 本报记者 张启跃;玻镁板墙体发明家张凤虎的传奇写真[N];民营经济报;2007年
6 永泰;室内空间自然美的流露[N];中国建设报;2002年
7 宋磊王帅;邯郸精心训练搜救犬[N];人民公安报·消防周刊;2007年
8 洁尘;与孙文波无关[N];21世纪经济报道;2007年
9 柳凤春;连队和谐事业兴[N];伊犁日报(汉);2007年
10 俞善进;节能降耗 数据说话[N];建筑时报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978