压型钢板剪力墙结构的抗震性能.pdf

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1、62低温建筑技术2015年第9期(总第207期)DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．09．024压型钢板剪力墙结构的抗震性能王文波，兰竹，白旭峰(1．双威管桩(珠海)有限公司，广东珠海519180；2．黑龙江大学建筑工程学院。哈尔滨150080：3．中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津300074)【摘要】基于一个一跨两层的半刚接钢框架一压型钢板剪力墙结构，通过数值模拟的方法，分析了压型钢板厚度对整体结构抗震性能的影响。分析结果表明：板厚对整体结构的受力和变形影响较小，最大剪力及面外最大侧移比较接近，

2、没有明显的规律；随着荷载增大，板的面外变形逐渐增大，形成多个斜向且平行的正余弦半波波形，板厚对波形的数目影响较大，随着板厚的增加，波形数目逐渐减少；结构的最大剪应力集中在板与框架连接处；压型钢板是结构的主要抗侧力构件，当压型钢板的面外变形较大时，框架结构的梁、柱截面仍处于弹性阶段。【关键词】半刚性连接；压型钢板；抗震性能；板厚；数值模拟【中图分类号】TU398．2【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)09—0062—03传统研究和设计中，通常将钢框架的梁柱节点视用Combin39转动弹簧单元。材料采用双线性随动

3、强为刚接或铰接，而大量试验研究和理论分析表明，梁化Bkin模型，钢材均采用Q235碳素钢，E=2．06×柱节点的完全刚接或理想的铰接较难实现，多处于二10MPa,fy=235MPa，切线模量E：0．01E，泊松比取者之间，属半刚性连接。由于水平荷载作用下，半0．3。模型底部采用固接，限制横梁的平面外失稳。刚性连接的钢框架会产生较大侧向变形，需要设置侧向支撑构件以抵抗侧向力。钢板剪力墙是上世纪70年代发展起来的一种新型抗侧力构件，具有较高抗侧刚度及承载力、良好的延性及稳定的耗能能力。常用钢板形式有：薄钢板、厚钢板和加劲钢板。薄钢板的

4、耗能性较差；易产生拉力场效应，滞回曲线捏缩现象严重；厚钢板不够经济；加劲板的制作工艺复杂，易产生较大残余应力。而压型钢板不仅具有节省钢材、方便施工、面外刚度大特点，且在四周约束情况下，屈曲后可发挥“蒙皮作用”，提高结构整体抗侧刚度，易图1有限兀模型于震后加固、维修和更换川。目前，对半刚接钢框架一压型钢板剪力墙结构的2压型钢板变形演化过程研究相对较少，对构件之间的受力机理、作用方式、变以0．6mm厚压型钢板为例，分析整体结构变形演形特点及滞回耗能能力都还不清晰，没有达成共识。化过程，见图2。初始受荷时，结构面外最大变形出现在本文拟通

5、过ANSYS软件，通过数值模拟的方法来分析紧邻中间梁上下两板底部的端部，呈大小相等、正负相不同厚度压型钢板对整体结构的受力和变形的影响，反对称，见图2(a)；当整体结构产生的水平位移△为为此类结构体系的抗震性能分析提供基础。1．405ram时，板的正向最大变形逐渐上移至上层板的对1有限元建模角方向，负向最大变形位置不变，负向的最大值略低于分析模型为一跨两层半刚性连接钢框架．内填压正向的最大值，见图2(b)；当△为2．184ram时，板的负型钢板剪力墙结构，层高1．8m，跨度3．6m，由框架梁、向最大变形逐渐上移至上层板对角方向的两

6、端，中间夹框架柱、压型钢板及过渡板4部分组成，有限元模型见着正向最大变形，出现平行波纹，负向最大变形值小于图1。梁截面为HN200X100，柱截面为HW200×200，正向，见图2(C)；当△为3．343mm时，负向最大变形逐压型钢板为YX35—125—750型。框架梁和柱采用顶渐向板中移动，形成整齐的平行板带，正负向最大变形底角钢半刚性连接形式，板波纹方向采用横向。网格值基本相同，图2(d)；当△为8．203mm时，正向最大变尺寸为0．1ITI，梁、柱采用Beam188单元，压型钢板及形逐渐下移至下层板的上部，上部板的负向最大变

7、形大过渡板均采用Shell43单元，梁、柱之间半刚性节点采于正向最大变形，见图2(e)；此后板的面外变形趋于稳[基金项目]黑龙江大学杰出青年科学基金(JCL201104)低温建筑技术2015年第9期(总第207期)DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．09．025¨1J边界元法数值波浪水槽的建立及模拟商艳，陈华，唐宝利，刘鑫，高慧(1．内蒙古大学鄂尔多斯学院。内蒙古鄂尔多斯0170130；2内蒙古鄂尔多斯市东方路桥集团，内蒙古鄂尔多斯017000)【摘要】理想的数值波浪水槽是以边界元法为基础建立的，通过边界积

8、分方程的求解模拟了波浪的生成、传播、变形，并用线性元法对积分方程进行离散求解，得到波浪水槽不同时刻整个波浪场的状态。最后对计算值和理论解进行了验证，结果表明二者吻合较好，此结论为研究在波浪水槽中模拟极端波浪奠定了基础。【关键词】数值波浪水槽；边界元