钢板剪力墙焊接残余应力及滞回性能研究

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1、；撼交万方数据硕士学位论文钢板剪力墙焊接残余应力及滞回性能研究StudyonWeldingResidualStressandHystereticBehaviorofSteelPlateShearWilll作者：李进导师：陈爱国北京交通大学2014年7月万方数据学位论文版权使用授权书JIIIIIIlllUllIIIIIIIIIlllllY2734550本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手

2、段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：拳进签字日期：、≯f忤-7月2日导师签名：隰韧签字日期：W怍年．7月2日万方数据学校代码：10004北京交通大学硕士学位论文钢板剪力墙焊接残余应力及滞回性能研究密级：公开StudyonWeldingResidualStressandHystereticBehaviorofSteelPlateShearW甜l作者姓名：李进导师姓名：陈爱国学位类别：硕士学科专业：结构工程学号：11121173职

3、称：副教授学位级别j硕士研究方向：钢结构北京交通大学2014年7月万方数据致谢本文是在我的导师陈爱国副教授的悉心指导下完成的，在此期间陈老师不仅在学习上给予指导，在生活上也给予了极大的关心和帮助，在此衷心感谢陈老师对我的关怀和指导。在课题组撰写论文期间，我深刻感受到陈老师严谨的学风和科学的方法，在学习中无时无刻不影响着我。陈老师给我的科研工作提出了许多宝贵意见，论文的完成离不开陈老师的帮助同时，李腾、冷光、李超慧、李建爽、方超、吴超、刘书壮等同学对我的学习提供了巨大的帮助，在生活上也因为他们而变的丰富多彩，在此表示对他们的感谢

4、之情。最后，感谢我的家人在我读书期间对我的理解和支持，使我在学校专心完成我的学业。万方数据摘要随着我国高层钢结构建筑的增多，钢板剪力墙以高侧向刚度，良好的延性、耗能能力和高安全储备等优点提供了一种新型、有效的选择。但钢板剪力墙中的焊接残余应力使结构容易发生脆性破坏、疲劳破坏，并降低结构的承载力和整体稳定性，影响结构抗震性能，造成严重危害。影响焊接残余应力的主要因素是焊接工艺，不同焊接工艺产生的焊接残余应力大不相同。因此，本文就钢板剪力墙焊接工艺及滞回性能的研究，具有重要意义。本文通过研究焊接顺序这一主要影响焊接残余应力的焊接工

5、艺参数，选取合理的焊接顺序，并分析残余应力对钢板剪力墙滞回性能的影响，为钢板剪力墙的设计和施工提供参考。主要内容分为以下三个方面：(1)建立无开洞、开洞和开洞有斜撑三种不同形式钢板剪力墙ABAQUS数值分析模型，在ABAQUS中用DFLUX子程序导入单椭球热源模型，模拟焊接过程，由此得出各焊接顺序下的温度场和应力场。经过对比可知，先焊横向焊缝后焊竖向焊缝顺序下的残余应力要小于先焊竖向焊缝后焊横向焊缝顺序。(2)进行钢板剪力墙焊接试验，分析各测点应力数据可知，各测点在施焊过程中，瞬时应力和残余应力均有较大变化，不同焊接顺序对各测

6、点的应力变化以及数值造成不同影响；将模拟值与实测值作对比，发现两者在施焊过程中变化规律相似，无开洞钢板剪力墙数据较开洞钢板剪力墙吻合程度好。同时，试验过程中采取择优选取剪力墙板、把控施焊过程等措施减小人工误差，保证了实测值的准确性。(3)对钢板剪力墙做不同焊接顺序下以及有无残余应力情况下的滞回性能数值分析。结果表明，先焊横向焊缝后焊竖向焊缝顺序下的滞回性能要好于先焊竖向焊缝后焊横向焊缝顺序，在无开洞钢板剪力墙中表现明显；残余应力会降低结构的承载力，并使结构提早进入破坏阶段，对无开洞钢板剪力墙的影响大于开洞钢板剪力墙和开洞有斜撑

7、钢板剪力墙；三种形式钢板剪力墙能量耗散系数均接近2，能量耗散能力均良好。关键词：钢板剪力墙；焊接残余应力；数值模拟；焊接试验；滞回性能。万方数据ABSTRACTWithallincreasingnumberofhigh-risesteelbuildings，steelplateshearwallwithhighlateralstiffness，goodductility,energydissipationcapacityandhighsafetyreservationbecomesanovelandeffectivechoic

8、e．However,theweldingresidualstressinsteelplateshearwallispronetobrittlefractureandfatiguefailure，reducecapacityandoverallstabilityofthestr