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波折钢板剪力墙内嵌墙板与框架的相互作用分析

窦超 朱仰泽 解程 谢志栋

窦超, 朱仰泽, 解程, 谢志栋. 波折钢板剪力墙内嵌墙板与框架的相互作用分析[J]. 钢结构(中英文), 2020, 35(12): 22-28. doi: 10.13206/j.gjgS20082602
引用本文: 窦超, 朱仰泽, 解程, 谢志栋. 波折钢板剪力墙内嵌墙板与框架的相互作用分析[J]. 钢结构(中英文), 2020, 35(12): 22-28. doi: 10.13206/j.gjgS20082602
Chao Dou, Yangze Zhu, Cheng Xie, Zhidong Xie. Analysis of Interaction Between Infill Plate and Frame in Steel Corrugated Shear Walls[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2020, 35(12): 22-28. doi: 10.13206/j.gjgS20082602
Citation: Chao Dou, Yangze Zhu, Cheng Xie, Zhidong Xie. Analysis of Interaction Between Infill Plate and Frame in Steel Corrugated Shear Walls[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2020, 35(12): 22-28. doi: 10.13206/j.gjgS20082602

波折钢板剪力墙内嵌墙板与框架的相互作用分析

doi: 10.13206/j.gjgS20082602
基金项目: 

国家自然科学基金项目(51808032);中央高校基本科研业务费项目(2020JBMO41)。

详细信息
    作者简介:

    窦超,男,1984年出生,博士,副教授。

    通讯作者:

    朱仰泽,zhuyangze@163.com。

Analysis of Interaction Between Infill Plate and Frame in Steel Corrugated Shear Walls

  • 摘要: 随着高层建筑的不断发展,水平荷载愈发成为结构设计中不可忽略的因素,钢板剪力墙因其优越的抗侧力性能,在实际工程中得到广泛的应用,研究人员对其受力性能开展了深入的研究。普通平钢板剪力墙具有较高的极限承载力,但在往复荷载作用下滞回曲线出现“捏拢”,尤其是薄钢板会发出巨大噪声,影响结构舒适性。波折钢板由于波折的存在,具有更高的面外刚度,呈现出面内剪切屈曲的受力特征,延性较好。与普通平钢板剪力墙相比,其抗侧性能及墙板抗侧机制仍有待研究,且在水平荷载和竖向荷载共同作用下的受力性能研究也比较缺乏。
    通过有限元方法分析了内嵌波折钢板的抗侧力机制,提出相对应的框架柱门槛抗弯刚度要求,研究了竖向荷载对墙板性能的影响,给出工程实用设计建议。首先,利用有限元软件ABAQUS模拟循环加载试验,将试验与有限元拟合结果进行对比,验证利用ABAQUS软件分析波折钢板墙的有效性与准确性;通过对两个典型算例的荷载-位移曲线分析,指出波折钢板墙的两种不同的抗侧力机制,分析这两个算例的框架弯矩分布,表明波折钢板通过“四边受剪”或“拉力带”两种机制抵抗侧向力,且抗侧力机制由内嵌钢板的几何参数决定。如果波折板主要通过“拉力带”抵抗侧向荷载,由于波折的存在,“拉力带”不能充分发展,就会出现残余承载力较低的情况;其次,以非加劲平钢板剪力墙边缘柱的截面抗弯刚度要求为基础,分析框架在弹性和弹塑性两种情况下,边缘柱截面抗弯刚度对墙板性能的影响,指出正则化高厚比越大,柱截面抗弯刚度对墙板性能的影响越大,当正则化高厚比λn ≤ 0.45时可以认为波折钢板主要通过“四边受剪”机制抵抗侧向力,这时对框架柱的抗弯刚度要求较小,可以采用截面抗弯刚度EI ≥ 0.5EI*的框架柱,在实际工程中推荐使用λn ≤ 0.45的波折钢板以保证足够的残余承载力;最后,针对正则化高厚比小于0.45的波折钢板墙,研究竖向荷载对墙板性能的影响,改变作用在柱子上的轴向压力,观察墙板承载力的变化情况,指出竖向荷载对墙板极限承载力影响很小,但由于边缘柱在残余状态下产生较大的竖向压缩,导致墙板剪力不能有效传递,进而引起柱子残余承载力下降,正则化高厚比越大的墙板,残余承载力下降越严重,实际工程中可以通过增大柱截面面积避免这种情况的出现。
  • 孙军浩. 波纹钢板剪力墙的抗侧及抗震性能研究[D]. 天津:天津大学, 2016.
    李雅楠. 波纹钢板剪力墙体系的抗侧性能分析及设计方法研究[D]. 天津:天津大学, 2017.
    赵秋红,李楠,孙军浩. 波纹钢板剪力墙结构的抗侧性能分析[J]. 天津大学学报(自然科学与工程技术版), 2016, 49(增刊1):152-160.
    李靓姣. 波浪形钢板墙的受力性能及设计方法研究[D]. 北京:清华大学, 2012.
    赵秋红,邱静,李楠,等. 梯形波纹钢板剪力墙抗震性能试验研究[J]. 建筑结构学报, 2018, 39(增刊2):112-120.
    Dou C, Pi Y L, Gao W. Shear resistance and post-buckling behavior of corrugated panels in steel plate shear walls[J]. ThinWalled Structures, 2018, 131:816-826.
    Dou C, Jiang Z Q, Pi Y L, et al, Elastic shear buckling of sinusoidally corrugated steel plate shear wall[J]. Engineering Structures, 2016, 121:136-146.
    Qiu J, Zhao Q H, Yu C. Experimental studies on cyclic behavior of corrugated steel plate shear walls[J]. Journal of Structural Engineering, 2018, 144(11):DOI:10.1061/(ASCE) ST. 1943541X. 0002165.
    Nie J G, Zhu L, Tao M X, et al. Shear strength of trapezoidal corrugated steel webs[J]. Journal of Constructional Steel Research, 2013, 85:105-115.
    中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑抗震设计规范:GB 50011-2010[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2016.
    赵秋红,郝博超,李楠. 钢板剪力墙简化分析模型研究[J]. 天津大学学报(自然科学与工程技术版), 2017, 50(增刊1):42-52.
    钟鑫伟. 波形钢板剪力墙板框相互作用与受力性能分析[D]. 北京:北京交通大学, 2019.
    中华人民共和国住房和城乡建设部. 钢板剪力墙技术规程:JGJ/T 380-2015[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2015.
    中华人民共和国住房和城乡建设部. 高层民用建筑钢结构技术规程:JGJ 99-2015[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2015.
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  • 收稿日期:  2020-09-22

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