摘要
联肢钢板剪力墙结构作为一种新型抗侧力构件,相较于整体钢板剪力墙而言,其延性和耗能能力更佳,且更能充分发挥材料的性能,其中连梁在联肢墙中发挥着极为重要的作用,但是目前关于联肢钢板剪力墙的工程应用尚未形成较为完备的理论体系,有关钢连梁形式对联肢钢板剪力墙的抗震性能的影响研究还不够深入。本文根据已有研究,提出一种在连梁腹板跨中进行开孔削弱的新型耗能钢连梁,且进一步探究该种连梁形式的联肢钢板剪力墙的抗震性能,主要工作如下: (1)通过有限元软件ABAQUS对削弱型钢连梁的受力机理、破坏模式和抗震性能进行研究,发现对连梁腹板削弱后会使梁端塑性铰外移,可有效保护连梁梁端连接处的薄弱区域,具有较好的耗能能力。 (2)通过改变:开孔半径、开孔形式及腹板钢材材料,探究各参数变化对削弱型钢连梁的力学性能影响。建立了17个有限元模型,从应力应变分布、滞回性能、耗能能力、刚度退化等方面进行对比分析,给出了各参数最佳设计方案,为实际工程应用提供参考。 (3)利用有限元软件对现有的联肢钢板剪力墙结构试验进行建模分析,通过模拟结果与试验破坏现象、滞回性能等进行对比,验证了有限元建模方法的正确性和可行性。 (4)对削弱型钢连梁联肢钢板剪力墙墙肢和连梁的初始抗侧刚度进行了理论分析,给出了其刚度计算公式,并与有限元模拟结果进行对比,验证了刚度公式的正确性和普适性。 (5)根据刚度公式,设计了10个不同刚度比的可更换削弱型钢连梁联肢钢板剪力墙模型,结构为6层双跨,对其进行循环加载,分析随着刚度比变化联肢墙整体承载力、延性和耗能能力的变化规律,给出了6层双跨可更换削弱型钢连梁联肢钢板墙结构的最佳刚度比取值,为联肢墙的抗震设计提供参考。