斜加劲钢管混凝土钢板剪力墙静力性能分析研究

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钢板剪力墙作为一种新型的抗侧力构件在水平荷载作用下,沿钢板墙对角线方向形成斜向拉力带。侧向水平荷载主要由钢板墙的斜向拉力带承担。钢板剪力墙的斜向拉力带处设置加劲条,可有效减小内嵌钢板的面外变形并提高墙体的初始抗侧刚度和水平承载力。考虑到钢板剪力墙的竖向承载力对墙体的抗侧承载力有直接的影响,稳定的竖向承载力能确保墙体抗侧性能的充分发挥。因此,可采用具有大竖向承载力、优异抗震性能的钢管混凝土柱替代现有的钢板剪力墙的钢框架柱。结合钢管混凝土柱和加劲条的优点,本文提出了一种新型的钢板剪力墙-斜加劲钢管混凝土钢板剪力墙,并对墙体的基本力学性能展开相关研究。本文围绕这种新型钢板剪力墙的基本力学性能进行了相关的研究。首先,采用有限元分析软件ABAQUS建立墙体有限元模型分析此类墙体的抗剪性能;其次,分析内嵌钢板厚度、框架边柱钢管壁厚和斜向加劲条厚度对剪力墙抗剪性能的影响;最后,将此类墙体与普通剪力墙的抗侧静力性能进行了比较。得出以下结论:斜加劲钢管混凝土钢板剪力墙在水平荷载的作用下均发生强度破坏,即对角拉力带受拉屈服和边框架柱柱脚钢管的受压屈服;边柱钢管壁厚对斜加劲钢管混凝土钢板剪力墙的初始抗侧刚度影响不大;斜加劲钢管混凝土钢板剪力墙的抗侧能力随钢板高厚比的增大而逐渐减小,减小趋势越快;斜向加劲条可有效提高钢管混凝土钢板剪力墙的抵抗水平荷载能力,加劲条厚度会影响墙体的极限承载力大小。
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