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钢结构 1997年第2期12卷 60-60页

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钢板剪力墙的非完全拉力场

建筑结构学报 2023年第3期44卷 279-293页

作者：田炜烽西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

经典拉力场理论忽略了剪切场部分的影响,仅对板无限薄的理想情况计算结果是准确的;而对有厚度的实际受剪板,采用该理论计算会普遍低估受剪板的弹性刚度和承载力并高估屈服位移,板越厚则误差越大。为此,建立了非完全拉力场理论以准确描... 详细信息

经典拉力场理论忽略了剪切场部分的影响,仅对板无限薄的理想情况计算结果是准确的;而对有厚度的实际受剪板,采用该理论计算会普遍低估受剪板的弹性刚度和承载力并高估屈服位移,板越厚则误差越大。为此,建立了非完全拉力场理论以准确描述受剪板的屈曲后应力状态,并基于该理论得到了适用于任意厚度受剪板和防屈曲板的弹性刚度、承载力和屈服位移的计算式,具有很高的计算精度。与壳单元精细模型分析结果相比,计算所得弹性刚度的误差不大于2.8%,承载力的误差不大于2.6%。根据屈曲后压应力对弹性刚度和承载力影响程度的不同,将受剪板分为厚板(λ≤1,λ为高厚比)、中厚板(1钢板剪力墙和防屈曲钢板剪力墙,该模型与壳单元精细模型相比,计算弹性刚度误差不大于5.5%,承载力误差不大于2.8%。

关键词：受剪板钢板剪力墙厚板非完全拉力场拉杆模型屈曲后受力性能

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钢板剪力墙低周反复荷载试验研究

建筑结构学报 2004年第2期25卷 19-26,38页

作者：陈国栋郭彦林范珍韩艳浙江精工钢结构有限公司浙江绍兴312030 清华大学土木工程系北京100084 福州大学土木建筑学院福建福州350002

本文进行了6个13比例钢板剪力墙的低周反复荷载试验,重点研究了钢板墙极限承载力和滞回性能,为钢板墙结构利用屈曲后强度及抗震设计提供试验依据;本试验揭示了边柱局部屈曲、加劲肋布置形式、加劲板刚度和板高厚比对钢板墙滞回性能的影... 详细信息

本文进行了6个13比例钢板剪力墙的低周反复荷载试验,重点研究了钢板墙极限承载力和滞回性能,为钢板墙结构利用屈曲后强度及抗震设计提供试验依据;本试验揭示了边柱局部屈曲、加劲肋布置形式、加劲板刚度和板高厚比对钢板墙滞回性能的影响。试验结果表明,边柱不出现局部屈曲是钢板墙发挥极限承载力的重要保证;厚板和较强的加劲肋对提高钢板墙滞回曲线的饱满度和滞回环面积是有利的;三种钢板墙以交叉加劲板的承载力和滞回性能最佳,十字加劲板次之,钢板墙结构耗能能力依赖于钢板与边柱的弹塑性变形和钢板面外鼓曲变形。试验曲线与应用弹塑性大挠度有限元法计算的滞回曲线吻合良好;利用屈曲后强度的钢板墙受剪承载力,其试验值与本课题建议公式及有限元值计算结果基本一致。

关键词：钢板剪力墙低周反复试验屈曲后强度极限承载力抗震设计

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钢板剪力墙滞回性能分析与简化模型

天津大学学报 2010年第10期43卷 919-927页

作者：李然郭兰慧张素梅哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

采用壳单元分析了高厚比在100~300之间的钢板剪力墙在滞回荷载作用下的力学性能,在此基础上,提出了可用于结构体系分析的钢板剪力墙简化分析模型,即混合杆系模型,此模型避免了结构体系分析中采用壳单元模拟钢板剪力墙时的不易收敛问题,... 详细信息

采用壳单元分析了高厚比在100~300之间的钢板剪力墙在滞回荷载作用下的力学性能,在此基础上,提出了可用于结构体系分析的钢板剪力墙简化分析模型,即混合杆系模型,此模型避免了结构体系分析中采用壳单元模拟钢板剪力墙时的不易收敛问题,同时大大简化了分析过程.将混合杆系模型的计算结果和采用壳单元的分析结果进行对比,同时也和已有的试验结果进行对比来验证其正确性.混合杆系模型的提出为带有钢板剪力墙的结构体系弹塑性分析奠定了基础.

关键词：钢板剪力墙混合杆系模型极限承载力耗能系数

钢板剪力墙约束边缘构件与内嵌钢板刚度匹配关系研究

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振动与冲击 2019年第24期38卷 34-40页

作者：王威向照兴梁宇建王俊黄思考西安建筑科技大学土木工程学院

为了研究波形钢板剪力墙的力学性能和耗能能力,设计了3个钢板剪力墙试件并进行了拟静力试验。试验结果表明,波形钢板剪力墙的滞回性能、承载能力和延性均优于平钢板剪力墙,且横向波形钢板的力学性能最优;同时分析试验的破坏形态发现,3... 详细信息

为了研究波形钢板剪力墙的力学性能和耗能能力,设计了3个钢板剪力墙试件并进行了拟静力试验。试验结果表明,波形钢板剪力墙的滞回性能、承载能力和延性均优于平钢板剪力墙,且横向波形钢板的力学性能最优;同时分析试验的破坏形态发现,3个试件均是由于约束边缘构件H型钢柱刚度不足,导致试件发生失稳破坏,未能充分发挥内嵌钢板的力学性能;为了明确约束边缘构件与内嵌钢板刚度匹配关系,通过ABAQUS有限元分析软件建立12个模型进行数值分析,其中3个模型的几何参数与试验试件保持一致。对比数值分析结果和试验结果得出:有限元分析结果和试验结果吻合度较高;其余9个模型通过改变H型钢柱的翼缘宽厚比的方法,来改变H型钢柱与内嵌钢板的刚度匹配关系。分析结果表明,H型钢柱的翼缘宽厚比为13.9时,约束边缘构件与内嵌钢板的刚度匹配最优。

关键词：钢板剪力墙刚度匹配滞回性能 H型钢柱内嵌钢板

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钢板剪力墙单侧加劲肋的有效抗弯刚度

浙江大学学报（工学版） 2015年第11期49卷 2151-2158页

作者：童根树杨章张磊浙江大学土木工程学系浙江杭州310058

针对单侧加劲钢板剪力墙中加劲肋的有效抗弯刚度问题,采用隔离体分析法,沿墙板和加劲肋连接线把两者分割成独立个体.墙板相当于承受面内和面外荷载的薄板,加劲肋相当于简支梁.墙板和加劲肋在连接处满足变形连续条件.对加劲板进行屈曲分... 详细信息

针对单侧加劲钢板剪力墙中加劲肋的有效抗弯刚度问题,采用隔离体分析法,沿墙板和加劲肋连接线把两者分割成独立个体.墙板相当于承受面内和面外荷载的薄板,加劲肋相当于简支梁.墙板和加劲肋在连接处满足变形连续条件.对加劲板进行屈曲分析和受力弯曲分析,获得单侧加劲肋有效抗弯刚度和有效宽度的解析表达式.当加劲肋高跨比较大时剪切变形不可忽略,剪切变形大小和有效宽度相关.与有限元模拟结果进行分析比对表明,获得的有效抗弯刚度解析表达式具有良好精度,适用于开口和闭口截面单侧加劲肋.

关键词：钢板剪力墙剪切变形加劲肋有效抗弯刚度有效宽度

钢板剪力墙水平荷载作用下简化滞回理论模型研究

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建筑结构学报 2017年第10期38卷 59-67页

作者：王萌杨维国钱凤霞北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为实现利用简化杆系模型准确模拟钢板剪力墙结构复杂的滞回行为,提出一种适用于桁架单元的钢板剪力墙滞回理论模型。给出了该模型骨架曲线和滞回准则的数学表达,建立了关键点参数与结构特性之间的解析关系,综合考虑了材料本构关系影响... 详细信息

为实现利用简化杆系模型准确模拟钢板剪力墙结构复杂的滞回行为,提出一种适用于桁架单元的钢板剪力墙滞回理论模型。给出了该模型骨架曲线和滞回准则的数学表达,建立了关键点参数与结构特性之间的解析关系,综合考虑了材料本构关系影响以及钢板受压区域的贡献,该模型适用于不同内嵌钢板宽厚比情况。利用ABAQUS有限元软件用户子程序接口UMAT进行二次开发,编制了相应的计算程序,实现了钢板剪力墙简化滞回模型与杆系单元的集成,兼顾计算精度和计算效率。结合典型钢板剪力墙试验结果,验证了模型的准确性和适用性。

关键词：钢板剪力墙简化滞回理论模型骨架曲线滞回准则

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钢板剪力墙简化分析模型研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2017年第B07期50卷 42-52页

作者：赵秋红郝博超李楠天津大学建筑工程学院天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300350

钢板剪力墙是一种适用于高烈度区高层及超高层建筑抗震的新型抗侧力结构体系.在强震作用下,钢板剪力墙墙体将出现较大的面外变形,并沿对角线方向形成一系列的斜向拉力带,拉力带屈服进入塑性阶段承载,是典型的二维板单元非线性问题.由于... 详细信息

钢板剪力墙是一种适用于高烈度区高层及超高层建筑抗震的新型抗侧力结构体系.在强震作用下,钢板剪力墙墙体将出现较大的面外变形,并沿对角线方向形成一系列的斜向拉力带,拉力带屈服进入塑性阶段承载,是典型的二维板单元非线性问题.由于墙板的二维非线性精细模型计算难度大、耗时长,需要采用合理的简化分析模型,以满足结构设计中高效性及准确性两方面的要求.本文总结和分析了近年来各国学者提出的钢板剪力墙简化分析模型,并利用ABAQUS建立了17个不同高厚比、不同宽高比的单层单跨钢板剪力墙的二维精细分析模型和5种主要简化分析模型.通过对107个模型的非线性推覆分析,广泛对比了各种简化分析模型对不同宽高比范围内的薄墙板及中厚墙板抗震性能模拟的准确性.在综合考虑分析效率及准确性的基础上,提出了不同设计范围内的钢板剪力墙结构简化分析模型的合理选择方案,并讨论了今后研究的发展方向.

关键词：钢板剪力墙简化分析模型非线性推覆分析抗震性能

钢板剪力墙震后型钢斜劲修复结构的抗震性能研究

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建筑结构学报 2020年第5期41卷 43-52页

作者：郝际平吴博睿于金光于海升杜一鹏西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

为研究钢板剪力墙结构在遭遇震害后的修复方法和修复后结构的抗震性能,对一榀缩尺比1∶3的单跨两层薄钢板剪力墙进行原始结构和修复结构低周往复荷载试验研究,在原结构加载结束后对受损结构采用型钢斜加劲肋的方法进行原位修复,研究钢... 详细信息

为研究钢板剪力墙结构在遭遇震害后的修复方法和修复后结构的抗震性能,对一榀缩尺比1∶3的单跨两层薄钢板剪力墙进行原始结构和修复结构低周往复荷载试验研究,在原结构加载结束后对受损结构采用型钢斜加劲肋的方法进行原位修复,研究钢板剪力墙震后型钢斜劲修复方法的有效性和修复后结构的抗震性能。同时,采用有限元软件ABAQUS模拟修复过程,进行修复结构与未修复结构二次遭遇低周往复荷载作用的性能对比研究,以及修复结构中型钢斜肋的肋板刚度比参数分析。研究结果表明:在设防地震阶段采用斜劲修复后,结构内嵌钢板面外变形得到有效恢复,斜劲修复与加固方法可行,同时有限元的"生死单元"法也可较好地实现修复过程的模拟;修复结构的承载力、弹性刚度和能量耗散量显著提高,分别相较未修复结构的提升12.06%、36.57%和57.72%;同时,斜劲修复有效减小了内嵌板的面外变形量,变形量较未修复结构降低37.69%,斜劲修复用肋的肋板刚度比阈值可选用50,即为传统纵横加劲钢板剪力墙竖向肋板刚度比的限值。

关键词：钢板剪力墙震后修复斜加劲肋板刚度比拟静力试验抗震性能

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钢板剪力墙抗震性能的有限元分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2008年第1期36卷 128-133页

作者：邵建华顾强申永康河海大学土木工程学院江苏南京210098 苏州科技学院土木工程系江苏苏州215011

为明确钢板剪力墙的抗震性能,利用经试验验证的有限元数值模拟方法分析了在低周往复荷载作用下内填板高厚比对滞回耗能、单位体积墙板耗能、能量耗散系数和墙板中心点平面外最大位移的影响,并给出了板平面外的位移滞回曲线.通过骨架曲... 详细信息

为明确钢板剪力墙的抗震性能,利用经试验验证的有限元数值模拟方法分析了在低周往复荷载作用下内填板高厚比对滞回耗能、单位体积墙板耗能、能量耗散系数和墙板中心点平面外最大位移的影响,并给出了板平面外的位移滞回曲线.通过骨架曲线进一步分析了高厚比对水平承载力、抗侧刚度和延性的影响.结果表明:随着加载位移的增加,薄墙板的耗能效率越来越高于厚墙板;薄墙板的抗侧刚度和水平极限承载力小于厚墙板,但延性高于厚墙板.建议剪力墙板的高厚比取为300.

关键词：钢板剪力墙抗震性能有限元分析滞回耗能