联肢钢板剪力墙结构抗震性能分析

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1、广州大学硕士学位论联肢钢板剪力墙结构抗震性能分析专业：建筑与土木工程硕士生：谭智诚指导教师：陈麟摘要钢板剪力墙是由边缘框架和内嵌钢板构成的一种抗侧力体系，具有强度高，初始刚度大，延性及耗能能力好等优点。利用连梁将两片钢板墙连接起来，形成联肢钢板剪力墙，不仅可以满足建筑开设门窗洞口的需求，而且使钢板剪力墙的布置更为灵活。通过连梁使墙肢产生相互作用，使联肢钢板剪力墙具有更大的抗侧刚度和抵抗倾覆弯矩的能力，从而可以减小钢板厚度，进而减小边框梁和边框柱的设计截面。因此，联肢钢板剪力墙是一种经济高效的抗侧力体系。首先对联肢钢板剪力墙进行受力分析，在此基础上

2、建立联肢钢板剪力墙的设计方法。提出联肢钢板剪力墙在计算耦连比时，根据连梁变形特征的不同，弯曲型连梁和剪切型连梁宜采用不同的计算公式。通过两个联肢钢板剪力墙算例，验证了设计方法和耦连比计算公式的正确性和可靠性。以连梁的变形特征（弯曲型和剪切型）和耦连比作为主要参数，设计了9个六层联肢钢板剪力墙。利用有限元软件ABAQUS和Opensees对联肢钢板墙进行了静力推覆分析和往复加载分析，研究连梁对联肢钢板剪力墙强度、刚度、变形、滞回特性和耗能能力的影响。分析结果表明，连梁使墙肢产生相互作用，能明显提高联肢剪力墙的抗侧性能。剪切型连梁的耗能能力比弯曲型连

3、梁的更优越。设计耦连比的合理范围为35%~45%。设计了三个不同耦连比的20层框架-联肢钢板剪力墙结构，利用有限元软件ABAQUS对其进行了反应谱分析、地震动时程分析和静力推覆分析。分析结果表明，框架-联肢钢板剪力墙具有优越的抗震性能，其中耦连比为40%的结构塑性发展分布最为合理，且结构整体钢材用量最少，经济性最好。最后，总结本文研究所得的结论，对联肢钢板剪力墙的工程应用提出了设计建议。关键词：联肢钢板剪力墙；设计方法；耦连比；连梁变形特征；抗震性能I联肢钢板剪力墙结构抗震性能分析SeismicPerformanceAnalysisofCoupl

4、edSteelPlateShearWallStructuresMajor:ArchitecturalandCivilEngineeringName:TanZhiChengSupervisor:ChenLinAbstractThesteelplateshearwall(SPSW)isananti-lateralforcesystemwithhighstrength,initialstiffness,ductilityandenergydissipationcapacity,whichcomposedoftheboundaryframeandthee

5、mbeddedsteelplate.ConnectingtwoSPSWswithcouplingbeams(CB)toformacoupledSPSW(CSPSW)cannotonlymeettheneedsofopeningdoorsandwindows,butalsomakethelayoutofSPSWmoreflexible.ThroughtheinteractionoftheCBs,theCSPSWhavegreaterlateralstiffnessandresistancetotheoverturningmoment,thusred

6、ucingthethicknessofthesteelplateandreducingthecrosssectionoftheboundaryframeelements.Therefore,theCSPSWisaneconomicalandeffectivelateralforceresistingsystemFirst,thedesignmethodofthecoupledsteelplateshearwallisestablished,whichbasedonthestressanalysisofthecoupledsteelplateshe

7、arwall.Itsuggeststhatcalculatingthedegreeofcoupling(DC)inCSPSWshouldconsiderofthedifferentdeformationcharacteristicsoftheCBs.Differentcalculationformulasshouldbeusedforbend-typeandshear-typeCB.ThroughtheexampleoftwoCSPSWs,thecorrectnessandreliabilityofthedesignmethodandthecal

8、culationformulaofthecouplingratiowereverified.Takingdeformationchara