钢框架-带竖缝钢板剪力墙系统的塑性耗能评估-论文.pdf

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1、第42卷第6期同济大学学报(自然科学版)V01．42No．62014年6月JOURNALOFTONGJIUNIVERSITY(NA兀JRALSCIENCE)Jun．2014文章编号：0253—374X(2014)06—0830—06钢框架一带竖缝钢板剪力墙系统的塑性耗能评估柯珂。，陈以一(1．同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092；2．同济大学土木_12程学院，上海200092)摘要：从耗能视角出发，提出了结构基于塑性耗能的抗震性Keywords：steelframe；steelshearwa

2、llwithslits(SSWS)；能评估方法．结合理论推导和有限元数值方法建立了以弯曲plasticenergydissipation；seismicperformance；damageindex小柱作为耗能子单元的带竖缝钢板剪力墙(SSWS)塑性耗能计算方法．基于钢框架及SSWS的协同耗能机制，提出了考虑地震动力特性的损伤指标．通过有限元参数分析、既有的钢框架一带竖缝钢板剪力墙体系在地震作用下试验结果的校验及钢框架一带竖缝钢板剪力墙结构算例非线具有稳定的耗能能力，这已在各国研究和试验l】中性时程分析，证

3、明SSWS塑性耗能计算方法及结构体系评估得到验证．带竖缝钢板剪力墙(steelshearwallwith方法有良好精度，呵用以评估结构在给定地震动下的行为．slits，SSWS)作为一种新型的抗侧力构件和耗能器关键词：钢框架；带竖缝钢板剪力墙；塑性耗能；抗震性能；件，通过在墙板上开设竖缝形成一系列小柱，将以剪损伤指标切抵抗为特征的水平承载构件转变为以小柱弯曲抵中图分类号：TU391文献标志码：A抗为特征的构件，使得小柱成为SSWS进入塑性后的主要耗能元件，其具有优良的耗能能力．对于钢框Plastic．ene

4、rgy-basedSeismicAssessmentof架一带竖缝钢板剪力墙结构体系，研究亦表明钢框架SteelFrame-SteelShearWallwithSlits和SSWS有良好的协同工作性能[·．然而，既有研究多以墙板或子结构为对象，对于结构体系弹塑性响KEKe¨。蚯『ⅣYiyi’应尚无充分研究，对于结构的极限设计和评估仍需(1．StateKeyLaboratoryforDisasterReductioninCivilEngineering。依赖于代价较高的非线性时程分析．从耗能的视角Tongji

5、University，Shanghai200092，China；2．CollegeofCivil出发[6]，结构体系在地震动下存在动态的输入能和Engineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)吸收能的平衡关系[7]，而现有研究多聚焦于承载力Abstract：Inviewofenergydissipation，theplastic—energy—及刚度特性l1]，对于钢框架带竖缝钢板剪力墙结basedseismicassessmentmethodofsyst

6、emisestablished．A构系统耗能机制的研究多基于拟静力试验结果，而calculationmethodofplasticenergydissipationofsteelshear未考虑地震动特性．wal1withslits(SSWS)iSestablishedbytheoretica1andfinite本文基于受弯小柱简化塑性模型提出SSWS的elementanalysis，inwhichtheflexurallinksareregardedas塑性耗能计算方法，并通过参数分析验证其计算精theb

7、asicenergydissipativecomponentsofSSWS．Basedonthesynergeticenergydissipativemechanism，anassessment度．根据钢框架一带竖缝钢板剪力墙结构的塑性机构methodwiththedamageindexconsideringpropertyofground模型，并考虑地震动力特性，建立基于塑性耗能的抗motionsisproposed．Thetheoryisconfirmedbythefinite震性能评估方法，提出可用于

8、预测结构极限状态的elementparametricanalysis，experimentalresultsandthe损伤指标．structura1nonlineardynamicanalysis．Resultsindicatethattheproposedcalculationapproachinconsiderationofthe1带竖缝钢板剪力墙的塑性耗能简化plasticenergyofSSWSandt