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钢网格墙结构抗震性能及布置优化

2021-06-25李振宇温元浩闫翔宇张天柱

关键词:有限元变形

李振宇,温元浩,闫翔宇,2,段 岩,张天柱,杨 艳

(1. 天津大学建筑工程学院,天津 300072;2. 天津大学建筑设计规划研究总院有限公司,天津 300073)

钢板剪力墙作为一种高效的抗侧力结构在北美、日本、中国等国家地区得到广泛运用.Thorburn等[1]基于Basler等[2]的理论,首次提出利用对内嵌薄钢板屈曲后强度,建立了薄钢板剪力墙承载力计算方法,随后薄钢板剪力墙的屈曲后性能运用和研究得到了广泛开展.为了减小非加劲薄钢板剪力墙的面外变形,削弱滞回曲线捏缩,学者们提出了各种形式的新型钢板剪力墙.郭彦林等[3]系统地分析了内嵌钢板高厚比、肋板刚度比及边柱刚度对十字加劲钢板剪力墙弹性屈曲性能和抗剪承载力的影响.为简化钢板剪力墙设计分析,国内外学者提出了一系列的钢板剪力墙简化设计建模方法.Thorburn等[1]、Timler等[4]在“纯对角拉力理论”的基础上首次提出了钢板剪力墙的斜拉杆简化计算模型;李然等[5]、Guo等[6-7]、郭兰慧等[8]提出了混合杆系模型,引入只拉杆与拉压杆的概念模拟滞回曲线捏缩,针对不同高厚比的钢板匹配不同拉压杆数量.

已有研究发现[9-10]:斜交叉加劲肋在提高钢板墙屈曲荷载和极限承载力、减小面外变形以及避免滞回曲线捏缩现象等方面具有有利效果,本文基于此并结合钢板墙的混合杆系简化分析模型,提出一种基于轧制型钢的装配式新型网格式钢板剪力墙结构,进而通过数值模拟、模型试验和理论分析,对该新型网格式钢板剪力墙的构造、承载机理、抗震性能和设计方法等开展深入研究;……

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