开洞钢板剪力墙的抗侧刚度分析_朱力

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1、第30卷第9期Vol.30No.9工程力学2013年9月Sep.2013ENGINEERINGMECHANICS200文章编号：1000-4750(2013)09-0200-11开洞钢板剪力墙的抗侧刚度分析朱力，聂建国，樊健生(清华大学土木工程系，土木工程安全与耐久教育部重点实验室，北京100084)摘要：钢板剪力墙作为一种新型抗侧力结构体系，墙板开洞对钢板剪力墙结构体系的抗侧力行为具有重要影响。抗侧刚度和抗侧承载力是设计中最为关心的两项基本性能，该文重点研究墙板开洞对抗侧刚度的影响。首先介绍了3个钢板剪力墙试件的低周往复荷载试验，试验表明钢板剪力墙试件抗震性能优越，开洞会影响试件的抗侧刚度

2、和抗侧承载力。随后，建立了钢板剪力墙结构的壳-实体精细有限元单层模型，研究了影响抗侧刚度的关键因素。在此基础上，通过大量数值计算和参数分析，提出了用于计算开洞墙板厚度折减率的简化计算公式，建议结构体系建模时以折减厚度的不开洞墙板代替实际厚度的开洞墙板，计算公式和精细有限元计算结果进行充分对比，具有良好的精度。最后，采用考虑剪切变形的悬臂梁理论和该文建议的厚度折减率简化计算公式对国内外一些不开洞与开洞钢板剪力墙试验进行验证，理论结果与试验结果吻合良好，该文建议的开洞墙板厚度折减率公式与抗侧刚度理论计算模型具有较高的精度，可供工程设计参考。关键词：钢板剪力墙；开洞；抗侧刚度；厚度折减率；单层墙板

3、模型++中图分类号：TU398.9;TU318.1文献标志码：Adoi:10.6052/j.issn.1000-4750.2012.05.0385LATERALSTIFFNESSOFSTEELPLATESHEARWALLSWITHOPENINGSZHULi,NIEJian-guo,FANJian-sheng(KeyLaboratoryofCivilEngineeringSafetyandDurabilityofChinaEducationMinistry,DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)A

4、bstract:Openingsintheplategreatlyaffectthelateralresistantbehaviorofsteelplateshearwalls,whichhavebeenusedmorefrequentlyasalateralloadresistingsysteminthedesignandretrofitofmedium-to-high-risebuildings.Sincethelateralstiffnessandlateralresistantcapacityarethetwobasiccharacteristicbehaviorsinthedesi

5、gnpractice,thispaperfocusesontheinfluenceoftheopeningonthelateralstiffness.Thispaperfirstlypresentstheexperimentalresultsofthreesteelplateshearwallsunderthelow-cyclereverseload.Thesatisfyingseismicbehaviorofsteelplateshearwallsareverifiedbythetestresults,andthestrengthandstiffnessofthesteelplateshe

6、arwallsareobviouslyreducedduetoopenings.Inaddition,anelasticelaboratefiniteelementmodelofthesingle-storywallpanelisdevelopedinordertofindthecriticalfactorsdominatingthereducedlateralstiffness.Furthermore,extensivenumericalcalculationandparametricanalysisareconductedtoderivethesimplifiedformulaeofth

7、icknessreductioncoefficientofwallpanelswiththeopeningforsubstitutingthereducedthicknesswallpanelwithouttheopeningfortheactualwallpanelwiththeopening.Thepredictionsobtainedusingtheproposedformulaecorrelatewe