了解利用钢板剪力墙耗能的自复位结构抗震性能研究

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1、第１７卷第４期建筑钢结构进展Ｖｏｌ．１７Ｎｏ．４２０１５年８月ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＳｔｅｅｌＢｕｉｌｄｉｎｇＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓＡｕｇ．２０１５利用钢板剪力墙耗能的自复位结构抗震性能研究朱昱，李启才，纪瑞（苏州科技学院土木工程学院，江苏苏州２１５０１１）摘要：为考察利用钢板剪力墙耗能的自复位结构的抗震性能，通过理论分析和有限元模拟，研究钢板剪力墙厚度和钢绞线的预拉力对结构的影响。对结构受力性能进行分析，得到结构的理论复位刚度值。采用有限元对模型试件在循环荷载作用下的抗震性能进行模拟，通过对所得滞回曲线、结构耗能性能、骨架曲线、结

2、构水平承载力、抗侧刚度及延性的分析，了解各个影响因素对结构的作用并与理论计算进行对比。结果表明：随着钢板剪力墙厚度的增加，结构在相同循环荷载作用下，每次循环的耗能量增加，承载力显著增大，延性更优，但是结构的复位能力逐渐变差；随着钢绞线的预拉力增加，每次循环的耗能量略微减小，结构最大层间位移增加，致使极限承载力增大，并且使结构的复位能力增强。关键词：自复位；有限元分析；钢板剪力墙；滞回曲线；耗能中图分类号：ＴＵ３５２．１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－９３７９（２０１５）０４－００１９－０８ＤＯＩ：１０．１３９６９／ｊ．ｃｎｋｉ

3、．ｃｎ３１１８９３．２０１５．０４．００３ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｅｉｓｍｉｃＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＳｅｌｆＣｅｎｔｅｒｉｎｇＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＳｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇＳｔｅｅｌＰｌａｔｅＳｈｅａｒＷａｌｌ犣犎犝犢狌，犔犐犙犻犮犪犻，犑犐犚狌犻（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５０１１，Ｃｈｉｎａ）ＺＨＵＹｕ：２４７９９８３２１＠ｑｑ．ｃｏｍ犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｓｅｉｓ

4、ｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｅｌｆｃｅｎｔｅｒｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇｓｔｅｅｌｐｌａｔｅｓｈｅａｒｗａｌｌｓ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｓｔｅｅｌｐｌａｔｅａｎｄｔｈｅｉｎｉｔｉａｌＰＴｆｏｒｃｅｏｎｔｈｅｅｎｔｉｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ

5、ｆｏｒｏｂｔａｉｎｉｎｇｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｖａｌｕｅｏｆｒｅｃｅｎｔｅｒｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓ．Ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｍｕｌｔｉｐｌｅｏｕｔｐｕｔｓｆｒｏｍｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃｕｒｖｅｓ，ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｅｎｅｒｇｙｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｋｅｌｅｔｏｎｃｕｒｖｅｓ，ｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔ

6、ｙ，ｌａｔｅｒａｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｄｕｃｔｉｌｉｔｙ，ａｒｅａｐｐｌｉｅｄｔｏａｓｓｅｓｓｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｔｏｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｓｔｅｅｌｐｌａｔｅ，ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｌｓｏｉｎｃｒｅａｓｅｓａｔｔｈｅｓａｍｅｌｏａｄｉｎｇｃｙｃｌｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ，ｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌ

7、ｙｅｎｈａｎｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄｕｃｔｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｃｅｎｔｅｒｉｎｇｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｉｎｉｔｉａｌＰＴｆｏｒｃｅ，ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓａｓｌｉｇｈｔｄｅｃｒｅａｓｅ，ａｎｄｔｈｅｄｕｃｔｉｌｉｔｙｉｓｍａｒｇｉｎａｌｌｙｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｕｌｔｉｍａｔｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉ

8、ｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ａｎｄｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｃｅｎｔｅｒｉｎｇｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｅｌｆｃｅｎｔｅｒｉｎｇ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ；ｓｔｅｅｌｐｌａｔｅｓｈｅａｒｗａｌｌｓ（ＳＰＳＷ）；ｈｙｓｔｅｒｅｓ