开孔和未开孔钢板剪力墙抗剪性能研究

摘要

由于施工快捷、延性好、抗震性能优越等一系列优点,钢板剪力墙作为建筑结构上一种新型抗侧力构件,在国外一些国家有着比较广泛的研究和应用,而在中国,这种结构形式还只是处于起步阶段.开孔钢板剪力墙不仅仅有上述优点,它还能通过开孔方式的变化实现调节其强度和刚度的目的.本文应用大型通用有限元软件ANSYS对钢板剪力墙开孔前后的抗剪性能进行了详细的研究:首先,本文分析了影响钢板剪力墙抗剪性能的部分因素,包括初始几何缺陷、高厚比、边长比和边界条件;其次,通过开孔钢板剪力墙在外载作用下的荷载-位移曲线和破坏过程描述,本文分析了开孔钢板剪力墙的受力机理,主要包括孔间小柱的工作方式及其对整个钢板剪力墙抗剪能力的影响;最后,本文对开孔钢板剪力墙进行了参数分析,分析中考虑了孔间小柱高宽比、孔洞排数、孔间小柱宽厚比、孔洞纵向间距与孔间小柱宽度之比,以及孔洞宽度等参数的变化.开孔钢板剪力墙的受力性能的研究,将有利于对该类构件力学性能更深入的了解,有利于钢板剪力墙在中国的推广和发展.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.1.1课题背景

1.1.2钢板剪力墙结构形式

1.1.3钢板剪力墙的特点及应用

1.1.4课题的意义

1.2国内外同类课题的研究状况

1.2.1屈曲荷载和屈曲后性能的研究

1.2.2钢板剪力墙计算模型的研究

1.2.3钢板剪力墙滞回性能研究状况

1.3本文的主要研究内容和方法

第2章有限元模型的建立和验证

2.1引言

2.2弹性屈曲临界荷载

2.2.1经典解析解

2.2.2有限元方法

2.3弹性屈曲荷载在我国有关建筑结构规范中的应用

2.4 ANSYS分析的实现和验证

2.4.1分析的实现

2.4.2分析正确性的验证

2.5本章小结

第3章刚性边界非加劲钢板剪力墙抗剪性能

3.1引言

3.2分析模型

3.3钢板剪力墙弹性屈曲

3.4钢板剪力墙抗剪性能影响因素分析

3.4.1初始几何缺陷影响

3.4.2高厚比影响

3.4.3边长比的影响

3.4.4边界条件的影响

3.5本章小结

第4章刚性边界非加劲开孔钢板剪力墙抗剪性能

4.1引言

4.2刚性边界非加劲开孔钢板剪力墙性能分析

4.2.1荷载-位移曲线

4.2.2受荷过程描述

4.2.3开孔钢板剪力墙抗剪性能分析

4.3理论探讨

4.4本章小结

第5章开孔钢板剪力墙参数分析

5.1引言

5.2钢板剪力墙开孔几何参数的设计

5.3开孔钢板剪力墙参数有限元分析

5.3.1孔间小柱高宽比的影响

5.3.2开孔排数的影响

5.3.3孔间小柱宽厚比的影响

5.3.4孔洞纵向净间距与孔间小柱宽度之比的影响

5.3.5孔洞宽度的影响

5.4本章小结

结论

参考文献

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致谢