两侧开缝钢板剪力墙结构性能分析

摘要

钢板剪力墙作为结构体系中一种新型的抗侧力构件而受到广泛关注，并在国内外得到了广泛的应用。目前大量的研究工作是针对水平荷载作用下的非加劲钢板墙、加劲钢板墙以及开缝钢板墙的屈曲后性能展开的。在实际工程中，由于四边嵌固钢板墙封给门窗洞口的开设，造成了不便，为了适应这种需求，出现了一种新型的钢板剪力墙形式-两侧开缝钢板钢剪力墙。
　　 对不同高厚比，高宽比等参数下两侧开缝钢板剪力墙的性能进行试验研究的话，成本很大。因此本文通过大型通用有限元软件ANSYS对两侧开缝钢板剪力墙结构性能进行了系统的分析。主要研究内容包括：
　　 ①利用壳单元SHELL181，分别建立非加劲两侧开缝钢板剪力墙和两边加劲、十字加劲、斜加劲两侧开缝钢板剪力墙的有限元模型。建立模型时假定：梁、柱节点为铰接；梁、柱的抗弯刚度无限大；忽略梁、柱的轴向变形。
　　 ②对两侧开缝钢板剪力墙进行屈曲分析分析，研究不同参数高厚比，高宽比及加劲肋宽厚比对两侧开缝钢板剪力墙的影响。并比较了在同等条件下，不同加劲形式两边加劲、十字加劲、斜加劲对两侧开缝钢板剪力墙屈曲性能提高作用。
　　 ③实际工程中，钢板都存在面外的翘曲，因此分析钢板墙在不同高厚比下，不同的缺陷放大系数下，初始缺陷对两侧开缝钢板剪力墙的极限承载力的影响。
　　 ④对模型进行单调加载，分析了不同高厚比，高宽比及加劲肋宽厚比对两侧开缝钢板剪力墙的抗侧性能的影响。并比较了不同加劲形式对两侧开缝钢板剪力墙的抗侧性能影响的异同点。
　　 ⑤初步计算了两侧开缝钢板剪力墙的在高厚比变化下的滞回耗能，分析了两侧开缝钢板剪力墙在不同高厚比下的滞回性能。
　　 研究表明高厚比、高宽比和肋板宽厚比时影响两侧开缝钢板剪力墙的主要因素。板的初始缺陷的对它的性能的影响较小，相对于其它加劲形式斜加劲的影响较明显。
　　 最后，本文对分析的结果进行了总结并提出了相关的建议，并指出了论文研究的不足以及今后进一步研究改进的方向。