低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻體系具有較高的抗側(cè)剛度、強(qiáng)度和延性，同時(shí)滯回曲線穩(wěn)定并有很大的塑性耗能能力，能夠較為有效地降低地震的災(zāi)害，起到防震減災(zāi)的作用。低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法的提出更能夠使得建筑在未來(lái)不同強(qiáng)度水平地震作用下，有效地控制建筑物的不同破壞狀態(tài)，使建筑物實(shí)現(xiàn)不同的性能水平，具備預(yù)期的功能，擁有廣闊的工程應(yīng)用價(jià)值。本文通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外大量的相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行系統(tǒng)地研究，主要的研究工作

2、和成果如下：
　　（1）研究大量的國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，提出了低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)基于位移的性能化抗震設(shè)計(jì)方法，并介紹了利用能力譜法對(duì)基于性能設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)好的低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能評(píng)估的方法，以驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的合理性。
　　（2）設(shè)計(jì)了一榀兩層的低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻縮尺模型，對(duì)其進(jìn)行水平低周循環(huán)往復(fù)加載試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)著重研究低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度、延性、極限承載力、耗能，以及剪力墻板的變形和應(yīng)

3、力分布等特點(diǎn)，分析了結(jié)構(gòu)屈服后承載力的變化，墻板第一主應(yīng)力傾角以及梁、柱和墻板在試驗(yàn)過(guò)程中的應(yīng)力變化，從而系統(tǒng)地了解低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能。
　?。?）基于理論分析和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò) ANSYS和 SAP2000兩種有限元分析軟件分別對(duì)試件進(jìn)行數(shù)值模擬。在ANSYS中，采用APDL語(yǔ)言編寫(xiě)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件全部用殼單元shell181進(jìn)行有限元數(shù)值模擬以考慮局部屈曲影響的命令流程序，殼單元很好地模擬了試件在試驗(yàn)過(guò)程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)

4、力的變化及低屈服點(diǎn)剪力墻板變形的形成過(guò)程?；跅U單元和分層殼單元利用 SAP2000有限元分析軟件分析了結(jié)構(gòu)整體的性能。試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了兩種有限元分析方法的正確性。
　?。?）基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，參考國(guó)內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)以及我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010附錄M中對(duì)需要按地震殘余變形確定使用性能的結(jié)構(gòu)的層間位移參考指標(biāo)示例，對(duì)低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻的性能指標(biāo)進(jìn)行了量化，并對(duì)相應(yīng)層間位移角下結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了描述。在達(dá)到規(guī)范規(guī)定的

5、彈性位移角限值1/250時(shí)，墻板已接近全部屈服，而框架柱未發(fā)生屈服，整體結(jié)構(gòu)基本完好；在達(dá)到規(guī)范規(guī)定的彈塑性位移角限值1/50時(shí)，墻板中心的凸起明顯，兩邊框架柱皆進(jìn)入屈服，且翼緣出現(xiàn)輕微的扭曲。
　?。?）根據(jù)低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)基于位移的抗震性能化設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出高烈度地震區(qū)10層和30層的低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)。按照所量化的四個(gè)性能指標(biāo)分別進(jìn)行抗震性能化設(shè)計(jì)，詳細(xì)地給出了10層低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)基于性能3和性能4的設(shè)計(jì)過(guò)