开缝钢板剪力墙简化模型的性能研究.pdf

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1、TU391西安建筑科技大学硕士学位论文开缝钢板剪力墙简化模型的性能研究*专业：结构工程硕士生：李慎指导教师：李峰副教授摘要开缝钢板剪力墙耗能优越，弹性刚度可依据设计参数调整，受到国内外学者的广泛关注与研究，特别适用于高烈度地区的高层建筑。本文利用ANSYS有限元软件进行数值模拟，通过改变开缝设计参数对开缝钢板剪力墙及其等效简化模型进行了系统的研究，目的在于寻求开缝钢板剪力墙的简化计算方法，为开缝钢板剪力墙的设计和实际应用提供参考，主要研究内容如下：1）通过有限元软件ANSYS模拟了开缝钢板剪力墙的拟静力试验，并与试验结果对比。对比分析了二者的滞回曲线、骨架曲线、关键

2、性能指标和破坏模式，有限元模拟为理想约束状态，所得抗侧刚度和延性稍大，有限元分析与试验结果均表明：最终破坏均发生在板的右上角和右柱上端。有限元求解结果与试验结果吻合较好，为后续开缝钢板墙的拓展分析提供了可靠依据。2）通过改变墙板的开缝设计参数，选取了21个不同参数的开缝钢板墙，采用两种刚度等效的支撑体系模拟开缝墙体的性能，分别进行单调加载和滞回加载，对比分析荷载位移曲线、框架柱弯矩和耗能系数。分析结果表明：开缝参数不同，两种简化模型的荷载位移曲线拟合有较大差别，多数简化模型的弹性刚度和承载力误差较大。3）分析弹性刚度误差与开缝参数的关系，找出影响弹性刚度的关键因素，

3、提出简化模型的修正公式，从而得到更加近似的计算结果；对修正的简化计算模型进行单调加载，得到的单调加载曲线拟合良好，大多数简化模型的弹性刚度和承载力误差均控制在10%以内，吻合良好。4）采用修正的简化模型等代开缝钢板剪力墙应用于工程结构算例，利用SAP2000对3跨10层和3跨15层算例进行静力pushover分析，研究开缝墙体的布置对结构整体性能的影响，揭示了抗弯钢框架-开缝钢板剪力墙的内力分配和塑性发展，为工程应用和推广提供依据。西安建筑科技大学硕士学位论文关键词：开缝钢板剪力墙；简化模型；数值模拟；开缝参数；滞回加载*基金项目：陕西省自然科学基金资助项目（200

4、5E233）西安建筑科技大学硕士学位论文TheStudyonBehaviorofSimplifiedModelofSteelPlateShearWallwithSlitsSpecialty:StructuralEngineeringName:LiShenSupervisor:AssociateProf.LiFengABSTRACTSteelshearwallwithslitsisakindofstructuralmemberwithsuperiorenergyconsumptionbehaviorwhoseelasticstiffnesscanbeadjusteda

5、ccordingtothedesignparameters.Becauseofitsgoodperformance，itisstudiedwidelybydomesticandforeignscholarsandespeciallysuitableforhighbuildingsinthehigh-intensityseismicregions.BasedontheFEMANSYSsoftware,steelshearwallwithslitsanditsequivalentsimplifiedmodelarestudiedsystematicallyinthisp

6、aperbychangingtheslitdesignparameters.Thepurposeistoseekthesimplifiedcalculationmethodofthesteelshearwallwithslitsinordertoprovidereferencesforitsdesignandpracticalapplication.Themaincontentsofthisdissertationarelistedasfollows：1)Quasi-statictestofsteelshearwallwithslitsissimulatedbyFE

7、MsoftwareANSYSandcomparedwiththerealtest,whichcarriesoutthecomparativeanalysisconclusionsofthehysteresiscurve,theenvelopecurve,keyperformanceindicatorsandfailuremodes.Becauseoftheidealconstraintcondition,thelateralstiffnessandductilityobtainedisslightlylargerthantherealone.Boththefin