钢框架带缝钢板剪力墙抗震性能

徐松芝等：钢框架带缝钢板剪力墙抗震性能分析

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参考文献

［1］葛耀英主编.分段施工控制与分析［M］.北京：人民交通出版社，2003.

［2］顾安邦，张永水编著.桥梁施工监测与控制［M］.北京：机械工业出版社，2005.

［3］戴良军.大跨径PC梁桥悬浇挂蓝施工误差分类分析［J］.筑路机械与施工机械化，1999，16（83）：33－36.

［4］林智敏.大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工控制研究［D］.成都：西南交通大学，2005.

［5］向中富.桥梁施工控制技术［M］.北京：人民交通出版社，2001：41－116.

［6］于长官.现代控制理论［M］.黑龙江：哈尔滨工业大学出版社，1988.［7］Au F T K，Wang J J，Liu G D.Control of reinforced concrete arch bridges［J］.Journal of Bridge Engineering ASCE，2003，8（1）：39

－45.

［8］张治成，叶贵如，陈衡治，徐兴.大跨度桥梁施工控制结构分析计算方法［J］.浙江大学学报（工学版），2004，38（2）：210.［9］张永水.大跨度预应力混凝土连续钢构桥施工误差调整的Kalman滤波法［J］.重庆交通工程学院学报，2000，19（3）：13.［10］朱伯芳.有限元法原理与应用［M］.北京：中国水利水电出版社，1998：349－351.

［收稿日期］2012－06－05

［作者简介］王艳（1976－），女，江苏赣榆人，工程师，从事

公路工程试验检测、桥梁检测等工作。

钢框架带缝钢板剪力墙抗震性能分析

徐松芝，袁朝庆，卢召红

（东北石油大学土木建筑工程学院，黑龙江大庆163318）

【摘要】使用ANSYS有限元软件对钢框架带缝钢板剪力墙结构单元在不同地震波、不同地震加速度作用下的抗震性能进行了有限元对比分析。结果表明，对于同一种地震波，钢框架－带缝钢板剪力墙结构随着地震波加速度的增大，顶点位移增大，基底剪力增大；滞回性能良好。表明钢框架带缝钢板剪力墙结构单元具有良好的抗震性能。

【关键词】钢框架带缝钢板剪力墙；滞回性能；抗震性能

【中图分类号】TU398.2【文献标识码】B【文章编号】1001－6864（2012）11－0081－02

THE ANALYSIS ON SEISMIC PROPERTY OF STEEL

FRAME-STEEL PLATE SHEAR WALL WITH SLITS

XU Song-zhi，YUAN Chao-qing，LU Zhao-hong

（School of Civil Engi.，Northeast Petroleum Univ.，Heilongjiang Daqing163318，China）

Abstract：The finite element analysis on single steel frame-steel plate wall with slits on the different seismic waves，different earthquake acceleration are conducted by ANSYS.The results showed that the vertex displacement and base shear increases with the earthquake acceleration increasing on the same terms of seismic wave steel frame-steel plate shear wall with slits has a good hysteretic property.The steel frame-steel plate shear wall with slits has good seismic performance.

Key words：frame-steel shear wall with slits；hysteretic behavior；seismic property

1有限元计算模型

本文研究地震作用下钢框架带缝钢板剪力墙的抗震性能。一方面考虑到我国钢结构设计规范［1］要求，另一个方面考虑到建筑抗震设计规范［2］的要求，作者用有限元软件设计了一单层钢框架带缝钢板剪力墙结构，尺寸见图1。在设计剪力墙与钢框架固结，梁柱固结。钢框架带缝钢板剪力墙整个结构下端固结，上端可滑动，左右两边为自由端［3］。框架柱截面为175mmˑ175mmˑ7ˑ10mm。框架梁和柱均采用Q345，梁H200ˑ150ˑ5.5ˑ8mm型钢、柱H175ˑ175ˑ7ˑ10mm型钢。假定钢材均为理想弹塑性材料，屈服阶段时服从VonMises屈服准则和相关流动准则。以下用J表示带缝钢板剪力墙，K表示钢框架，KJ表示钢框架带缝钢板剪力墙。

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低温建筑技术2012年第11期（总第173期）

表1

KJ 具体尺寸

mm S

M M /S

m /c

h /M

A

F

m

c

S u

S d

S m

S m /S u

K 48002700J

4800

2700

0.56

0.19

0.28

1428140740290290490 1.69

注：S 为板高；M 为板宽；M /S 为高宽比；S u 为剪力墙上壁高度；S d 为剪力墙下壁高度；S m 为剪力墙中间壁高度；S m /S u 为下上壁高与中间壁高之比；A 为带缝钢板剪力墙厚；F 为带缝钢板剪力墙肢条数；m 为墙肢宽；c 为墙肢高。

2顶点侧移时程曲线

对KJ 结构分别施加时间间隔0.02s 的EL Centro

波，taft 波、地震波（1940），作用时间为20s 。结构最大

侧移见图2、图3，纵坐标代表结构侧移，mm ；横坐标代表时间，

s

。KJ 结构在EL Centro 波400、200、100cm /s 2加速度作用下，

KJ 结构在taft 波同样的三种加速度作用下，产生很小位移，图中表明顶点位移时程曲线形状很相

似，数值近似成2倍关系。在400cm /s 2

加速度（taft

波）作用下，最大位移0.66mm 。3

滞回性能的对比分析

KJ 结构两种地震波作用下滞回性能见图4、图5

。

图4、图5可得出，KJ 结构在EL Centro 波、taft 波不同地震加速度的作用下，滞回曲线形状均成梭形，在100、

200cm /s 2

加速度作用下的滞回曲线比滞回曲线（在400cm /s 2加速度作用下）面积小，位移和荷载之间是直线变化关系，说明结构一直在弹性阶段工作，还没屈服。4

结语（1）

KJ 结构在EL Centro 波100、200、400cm /s 2

加速度作用下、在taft 波100、200、400cm /s 2加速度作用下，

顶点产生0.66mm 的最大位移，这一数值小于弹性层间位移转角限制H /300（钢结构规范中规定的）。

（2）

KJ 随着加速度的增大，滞回曲线面积越大，

滞回曲线成梭行，结构在弹性阶段工作，还没屈服。说明KJ 抗震性能是非常良好的。

参考文献

［1］GB2003－50017，钢结构设计规范［S ］.［2］GB50011－2001，建筑抗震设计规范［

S ］.［3］袁朝庆.周边与钢框架固结的带缝钢板剪力墙结构滞回性能

分析［J ］

.地震工程与工程振动，2008，24（1）：63－67.［收稿日期］2012－07－19

［作者简介］徐松芝（1979－），女，河南民权人，硕士，讲师，从

事结构工程方向研究。

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