外肋板剛度對(duì)外肋板式組合剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能影響研究*

郝林峰,萬馨,劉一

(內(nèi)蒙古科技大學(xué) 土木工程學(xué)院,內(nèi)蒙古 包頭 014010)

剪力墻作為建筑中的關(guān)鍵抗震構(gòu)件,自鋼板混凝土組合剪力墻提出以來,國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量的研究.聶建國(guó)[1,2]團(tuán)隊(duì)、李云等[3]、李奉閣等[4]對(duì)多種鋼板組合剪力墻進(jìn)行試驗(yàn)分析,發(fā)現(xiàn)此種剪力墻承載力高,抗震性能好,具有較好的應(yīng)用前景.

將雙鋼板混凝土組合剪力墻與鋼梁組合,通過外肋板與外伸梁段加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)連接,形成一種新型的墻梁結(jié)構(gòu).前期研究結(jié)果表明,該結(jié)構(gòu)承載力及抗震性能較好,具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值[5].但結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)外肋板易發(fā)生開裂,影響結(jié)構(gòu)性能.而針對(duì)節(jié)點(diǎn)板件的研究較少,沒有相關(guān)的設(shè)計(jì)參考.本文運(yùn)用ABAQUS軟件進(jìn)行有限元模擬,分析不同鋼材屈服強(qiáng)度和鋼連梁變形特征下,外肋板寬厚比對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響.探究外肋板最佳尺寸,以提供相關(guān)設(shè)計(jì)建議,指導(dǎo)工程實(shí)踐.

1 有限元模型確立

圖1為外肋板式聯(lián)肢鋼板組合剪力墻—鋼梁結(jié)構(gòu)形式.外伸梁段與剪力墻焊接,外肋板通過焊接連接剪力墻與外伸梁段翼緣以加強(qiáng)節(jié)點(diǎn).外伸梁段與鋼連梁的連接中,翼緣為焊接,腹板為螺栓連接.剪力墻呈矩形,由外包鋼板與內(nèi)筑混凝土構(gòu)成,外包鋼板間焊接加勁肋以提高鋼板與混凝土的協(xié)同工作性能.

圖1 外肋板式聯(lián)肢鋼板組合剪力墻—鋼梁結(jié)構(gòu)形式

1.1 模型參數(shù)

本文研究對(duì)象為3層的外肋板式聯(lián)肢鋼板組合剪力墻—鋼梁結(jié)構(gòu).層高3 m,頂部預(yù)留0.2 m設(shè)置……