带开缝钢板剪力墙的交错桁架钢框架结构抗震性能试验研究与数值分析

作     者：于志强 周绪红 

作者机构：山地城镇建设与新技术教育部重点实验室(重庆大学) 重庆大学土木工程学院 湖南大学土木工程学院 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主　　题：交错桁架钢框架 开缝钢板剪力墙 抗震性能 屈服机制 耗能能力 

摘      要：为研究带开缝钢板剪力墙的交错桁架钢框架结构的抗震性能，进行了1个带开缝钢板剪力墙的交错桁架钢框架结构（STSF-SPWS）桁架单元试件和1个传统交错桁架钢框架结构（STSF）桁架单元对比试件的滞回性能试验研究，得到了试件的破坏形态、荷载-位移滞回和骨架曲线、强度和刚度退化曲线和等效黏滞阻尼系数。建立了STSF-SPWS和STSF桁架单元的数值模型，在验证模型的基础上，建立了整体结构的平面协同分析模型，对比分析了两类结构的耗能机制和非线性滞回耗能能力，并进行了参数分析。结果表明：STSF试件破坏时空腹节间弦杆翼缘发生局部屈曲，STSF-SPWS试件破坏时开缝钢板剪力墙缝间墙肢出现明显局部屈曲，且空腹节间弦杆翼缘发生局部屈曲。在本文参数范围内，STSF-SPWS试件的刚度较STSF试件低，承载力降低约10.3%，但耗能能力更好，位移延性系数提高约55.2%。数值分析结果表明：相比于传统交错桁架钢框架结构，合理设计的开缝钢板剪力墙可为结构提供所需的抗侧刚度，同时还能在地震作用下率先屈服耗能，形成开缝钢板剪力墙与空腹节间弦杆先后屈服耗能的耗能机制。