在不同波纹角度下双向波纹钢板剪力墙的抗震性能研究

作     者：盖红卫 

作者单位：中北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭宏;郑亮;梁鹏花

授予年度：2023年

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：双向波纹钢板 抗震 耗能系数 破坏形态 承载力退化 

摘      要：随着我国城市化向高质量发展的进一步推进,对城市高层建筑物结构抗侧力设计的要求也越来越高。波纹钢板剪力墙作为一种新型抗侧力结构应用于高层结构中,发生地震时,不仅可以提供横向抗侧力,还可起到消减震能作用。本文针对双向波纹钢板剪力墙进行抗震力学性能的研究,设计了0°-0°、30°-30°、45°-45°、60°-60°、90°-90°和90°-0°六组波纹角度,双向波纹钢板剪力墙为单跨单向,前后两侧单向波纹钢板平行放置,波纹角度0°-0°和90°-90°平行放置,波纹角度30°-30°、45°-45°、60°-60°和90°-0°交叉放置,结构参数波纹间距取180mm和200mm,波幅高度取35mm和50mm,宽高比取1和2,波纹钢板厚度取3mm和5mm,双向波纹钢板剪力墙模型共计96个。首先,根据已有文献中的参数,在有限元软件ABAQUS中建立双向波纹钢板剪力墙模型,对文献中试验进行验证,从而确定选取参数和建立模型方法的正确性。其次,对波纹角度0°-0°、30°-30°、45°-45°、60°-60°、90°-90°和90°-0°双向波纹钢板剪力墙进行抗震性能研究,分析在单调荷载作用下双向波纹钢板剪力墙承载力和往复荷载作用下双向波纹钢板剪力墙滞回曲线中初期加载时承载力变化、滞回曲线、承载力退化、耗能系数、破坏形态和波纹钢板平面外变形,可得出结论:与其余波纹角度相比,波纹角度为90°-90°时的双向波纹钢板剪力墙抗震性能最好。最后,对波纹角度0°-0°、30°-30°、45°-45°、60°-60°、90°-90°和90°-0°双向波纹钢板剪力墙进行参数分析研究,分析波纹钢板参数波纹间距、波幅高度、宽高比和波纹钢板厚度对不同波纹角度下双向波纹钢板剪力墙滞回曲线、承载力退化和耗能系数的影响,可得出结论:(1)波纹钢板的波幅高度和宽高比对双向波纹钢板剪力墙滞回性能、耗能系数和承载力退化的影响较大。(2)波纹钢板的波纹间距对双向波纹钢板剪力的滞回性能、耗能系数和承载力退化影响较小。(3)波纹钢板厚度由3mm增加到5mm对双向波纹钢板剪力的滞回性能影响较大,对耗能系数和承载力退化影响较小。