联肢加劲钢板剪力墙滞回性能试验研究与数值分析
2021-09-23马尤苏夫周清汉孙博闻
工程力学 2021年9期
马尤苏夫,崔 聪,周清汉,杨 烊,孙博闻
(1. 西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西,西安 710054;2. 中机国际工程设计研究院有限责任公司,湖南,长沙 410007)
钢板剪力墙结构由剪力墙板、水平边缘构件(边框梁)和竖向边缘构件(边框柱)组成,是一种高效的抗侧力体系[1 − 3]。应用于高层建筑时,钢板剪力墙的抗剪需求通常容易满足。但我国的相关规范均要求钢板剪力墙主要承受水平剪力,不宜承担竖向荷载[4 − 6]。因此,水平荷载产生的倾覆弯矩使边框柱受到极大的弯矩和轴力作用,导致边框柱截面过大。同时,工程应用中常需要在剪力墙上为门窗、电梯或水电管道等设置洞口。为解决以上问题,可将2片钢板剪力墙通过钢连梁相连,组成联肢钢板剪力墙,如图1所示。水平荷载产生的倾覆弯矩使联肢钢板剪力墙的内、外柱柱脚分别产生弯矩MIVBE、MEVBE和轴力PIVBE、PEVBE(图1(a))。各墙肢内、外柱的轴力可转化为力偶MPIER和墙肢轴力PPIER(图1(b))。与独立作用的单肢钢板剪力墙相比,连梁对墙肢的耦联作用还可使左右墙肢轴力PPIER产生额外的力偶MCOUP抵抗倾覆弯矩(图1(c))。

图1 联肢钢板剪力墙Fig.1 The coupled steel plate shear walls
目前国内外学者已对联肢剪力墙结构进行了一定的研究。田建勃等[7]对采用钢板-混凝土组合连梁的混合联肢剪力墙结构进行了数值模拟,分析了结构的应力分布和塑性铰发展规律,研究了耦联率、连梁截面、墙肢高宽比、总高度和楼板作用等参数对结构抗震性能的影响。刘阳等[8]对5个1/2比例的钢连梁-钢板混凝土组合剪力墙组合件进行了低周反复加载试验。……
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