盖板加强斜加劲薄钢板墙性能研究

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1、分类号:TU39110710-2015128007硕士学位论文盖板加强斜加劲薄钢板墙性能研究王威导师姓名职称郑宏教授申请学位级别工学硕士学科专业名称结构工程论文提交日期2018年4月20日论文答辩日期2018年6月1日学位授予单位长安大学StudyonPerformanceofCover-plateStiffeningThinPlateShearWallAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangWeiSupervisor：Prof.ZhengHongChang’anUniversity,Xi’an,China

2、摘要传统斜加劲薄钢板墙研究忽视了加劲肋整体屈曲对薄钢板性能的影响，本文以减小加劲肋长细比为出发点，提出盖板加强斜加劲薄钢板墙，通过在中心区域加劲肋表面覆盖矩形钢板，提高加劲肋面外刚度。采用ANSYS15.0有限元软件建立全壳单元模型，并对斜加劲钢板墙试验进行验证，有限元计算结果与试验吻合良好，由此证明建模方式正确并对CSW试件展开了对比及扩展参数分析，主要研究内容和成果如下：（1）通过引入非线性稳定解决薄板反复加载收敛问题，得以成功建立有限元模型并与试验吻合良好（2）通过对比分析斜加劲钢板墙（DSW）与盖板加强斜加劲钢板墙（CSW）的屈曲性能、抗剪性能以及耗能，发现

3、CSW试件在抗侧刚度、延性系数、耗能能力等方面优于DSW试件，盖板有效地加强了钢板墙。（3）分析了盖板相似比、肋板刚度比、盖板高厚比以及加劲肋高厚比对结构屈曲性能的影响，盖板有效地减小了钢板墙最大面外变形，显著提高了钢板的弹性屈曲荷载。（4）通过考察不同参数CSW试件单调加载荷载位移曲线、抗侧刚度、延性系数等，研究了CSW试件抗剪性能，发现部分荷载位移曲线由于局部加劲肋屈曲存在明显性能突变点。（5）通过分析不同参数CSW试件循环加载滞回曲线、粘滞阻尼系数、滞回环面积等，研究了CSW试件滞回性能。综合单调加载结果，进一步对各参数取值提出建议。关键词：斜加劲钢板墙，加劲

4、肋盖板，非线性稳定，屈曲后性能，滞回性能IAbstractThetraditionaldiagonalstiffenedthinsteelplatewallneglectstheinfluenceoftheoverallbucklingofstiffenedribontheperformanceofthinsteelplate.Toreducetheslendernessratioofstiffenedribandimprovetheexternalstiffnessofstiffenedrib,cover-platestiffeningthineplatewall

5、isproposedinthispaper,whichisakindofstrengthenmethodbycoveringrectangularsteelplateonthestiffenedribsurfaceinthecenterarea.Afull-shellelementmodelisestablishedbyusingANSYS15.0finiteelementsoftwareandvalidatewiththeexperiment,whichprovesmodelingmethodiscorrect.SotheCSWspecimeniscompared

6、andextendedparameteranalysisiscarriedout.Themaincontentsandresultsofthestudyareasfollows:(1)Byusingnonlinearstability,theconvergenceproblemofthinplatesubjectedtorepeatedloadingissolved.Thefiniteelementmodelcanbesuccessfullyestablishedandisingoodagreementwiththeexperiment.(2)Bycomparing

7、andanalyzingthebuckling,shearingandenergydissipationofthediagonalstiffenedsteelplatewall(DSW),thelateralstiffness,ductilitycoefficientandenergydissipationcapacityoftheCSWspecimenarebetterthantheDSWspecimen.Thecoverplatestrengthensthesteelplatewalleffectively.(3)Theinfluenceoftheratio