工程力学 ›› 2019, Vol. 36 ›› Issue (S1): 210-216.doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.04.S042

• 土木工程学科 • 上一篇    下一篇

内嵌VV-SPSW平面钢框架结构抗震性能研究

李达1, 牟在根2   

  1. 1. 山西工程技术学院土木与建筑工程系, 山西, 阳泉 045000;
    2. 北京科技大学土木与资源工程学院, 北京 100083
  • 收稿日期:2018-04-11 修回日期:2019-04-12 出版日期:2019-06-18 发布日期:2019-06-18
  • 通讯作者: 牟在根(1960-),男,黑龙江汤原人,教授,博士,博导,从事结构工程研究(E-mail:zgmu@ces.ustb.edu.cn). E-mail:zgmu@ces.ustb.edu.cn
  • 作者简介:李达(1969-),男,山西平定人,教授,博士,从事结构工程研究(E-mail:lida@sxit.edu.cn).
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51578064);山西省“1331工程”重点学科建设计划支持项目;山西工程技术学院科研项目(2018002)

STUDY ON THE SEISMIC BEHAVIOR OF PLANAR STEEL FRAME STRUCTURES EMBEDDED WITH VV-SPSW

LI Da1, MU Zai-gen2   

  1. 1. Department of Civil and Architectural Engineering of Shanxi Institute of Technology, Yangquan, Shanxi 045000, China;
    2. School of Civil and Resource Engineering University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China
  • Received:2018-04-11 Revised:2019-04-12 Online:2019-06-18 Published:2019-06-18

摘要: 对3个内嵌竖向连接竖向加劲钢板墙(VV-SPSW)平面钢框架结构进行了缩尺拟静力试验和有限元分析,通过对多项力学性能指标的数据比较,系统研究了这种平面结构的抗震性能和破坏规律。研究表明:该结构体系在水平荷载作用下具备良好的耗能能力、变形能力以及必要的抗震承载力,抗震性能优良;内嵌的VV-SPSW可作为该结构体系的第1道抗震防线,经合理设计的该平面钢框架体系的破坏规律符合多道抗震防线的设计思想以及“强框架,弱墙板”、“强柱弱梁”的抗震概念设计要求,是一种适合于高烈度地震区的新型抗侧力系统。

关键词: 钢结构, 抗震性能, 拟静力试验, 有限元分析, 钢板剪力墙

Abstract: A scaled quasi-static test and finite element analysis were conducted for three embedded vertically stiffened and vertically connected steel plate shear wall structures (VV-SPSW) with a planar steel frame structure. The seismic performance and damage accumulation of the planar structure were systematically investigated through the comparison of several mechanical performance indicators. The study shows that the structural system has the necessary lateral strength, good energy-dissipating capacity and deformation capacity under horizontal loads. It has good seismic performance. In reasonably designed planar steel frame structures with embedded VV-SPSW, the latter can be the first seismic fortification line. The damage accumulation of the integrated structure fully complies with the design ideology of multiple seismic fortification lines and the seismic design requirements of "strong frame-weak wall" and "strong column-weak beam" concepts. It is a new type of lateral force-resisting system suitable for high seismicity areas.

Key words: steel structure, seismic performance, quasi-static testing, finite element analysis, steel plate shear wall

中图分类号: 

  • TU391
[1] 郭彦林, 陈国栋, 缪友武. 加劲钢板剪力墙弹性抗剪屈曲性能研究[J]. 工程力学, 2006, 23(2):84-91, 59. Guo Yanlin, Chen Guodong, Miao Youwu. Elastic buckling behavior of steel plate shear wall with cross or diagonal stiffeners[J]. Engineering Mechanics, 2006, 23(2):84-91, 59. (in Chinese)
[2] 李达, 牟在根, 薛园. 新型钢板剪力墙VV-SPSW初始侧向刚度研究[J]. 工业建筑, 2016, 46(1):161-164. Li Da, Mu Zaigen, Xue Yuan. Research into the initial lateral stiffness of the new type steel plate shear walls VV-SPSW[J]. Industrial Construction, 2016, 46(1):161-164. (in Chinese)
[3] Xue M, Lu L W. Interaction of In filled Steel Shear Wall Panels with Surrounding Frame Members[C]//Proceedings of Structure Stability Research Council. Bethlehem:Lehigh University, 1994:339-354.
[4] Xue M, Lu W. Monotonic and Cyclic Behavior of Infilled Steel Shear Panels[C]//Proceedings of the 17th Czech and Slovak International Conference on Steel Structures and Bridges.Bratislava:Slovak Technical University, 1994:121-136.
[5] 郭兰慧, 马欣伯, 张素梅. 两边连接开缝钢板剪力墙的试验研究[J]. 工程力学, 2012, 29(3):133-142. Guo Lanhui, Ma Xinbo, Zhang Sumei. Experimental research on steel plate shear wall with slits[J]. Engineering Mechanics, 2012, 29(3):133-142. (in Chinese)
[6] 马欣伯, 郭兰慧, 张素梅, 等. 两边连接开缝钢板剪力墙的弹性屈曲分析[J]. 工程力学, 2011(增刊1):130-135. Ma Xinbo, Guo Lanhui, Zhang Sumei, et al. Elastic buckling analysis of two-sided connection steel plate shear wall with slits[J]. Engineering Mechanics, 2011(Supll 1):130-135. (in Chinese)
[7] Lubell A S, Prion H G L, Ventura C E, et al. Unstiffened Steel Plate Shear Wall Performance under Cyclic Loading[J]. Journal of Structural Engineering, 2000, 126(4):453-460.
[8] Astaneh-Asl A.Seismic Behavior and Design of Steel Shear Walls[R]. Moraga:Structural Steel Educational Council, 2001:25-36.
[9] JGJ/T 101-2015, 建筑抗震试验规程[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2015. JGJ/T 101-2015, Specification for seismic test of buildings[S]. Beijing:China Building lndustry Press, 2015. (in Chinese)
[10] GB 50011-2010(2016版), 建筑抗震设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2016. GB 50011-2010(the 2016 version), Code for seismic design of buildings[S]. Beijing:China Building lndustry Press, 2016. (in Chinese)
[11] Driver R G, Kulak G L, Laurie Kennedy D J, et al. Seismic Behaviour of Steel Plate Shear Walls[R]. Canada:University of Alberta, 1997:89-99.
[12] JGJ 99-2015, 高层民用建筑钢结构技术规程[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2015. JGJ 99-2015, Technical specification for steel structure of tall buildings[S]. Beijing:China Building lndustry Press, 2015. (in Chinese)
[1] 杨志坚, 韩嘉明, 雷岳强, 赵海龙, 胡嘉飞. 预应力混凝土管桩与承台连接节点抗震性能研究[J]. 工程力学, 2019, 36(S1): 248-254.
[2] 林德慧, 陈以一. 部分填充钢-混凝土组合柱整体稳定分析[J]. 工程力学, 2019, 36(S1): 71-77,85.
[3] 张浩, 连鸣, 苏明周, 程倩倩, 关彬林. 含可更换剪切型耗能梁段-高强钢组合框筒结构静力弹塑性数值分析[J]. 工程力学, 2019, 36(S1): 78-85.
[4] 焦驰宇, 马银强, 刘陆宇, 龙佩恒, 侯苏伟. FPS支座双向加载拟静力试验与数值模拟研究[J]. 工程力学, 2019, 36(S1): 86-91.
[5] 杨浩, 罗帅, 邢国然, 王伟. 杆梁组合结构的有限元分析[J]. 工程力学, 2019, 36(S1): 154-157,169.
[6] 王宇航, 刘元九, 周绪红. 腹板屈曲约束钢连梁抗震性能研究[J]. 工程力学, 2019, 36(6): 49-59,69.
[7] 杨参天, 解琳琳, 李爱群, 陈越. 足尺空腔式RC框架柱抗震性能试验研究[J]. 工程力学, 2019, 36(6): 60-69.
[8] 徐龙河, 孙雨生, 要世乾, 李忠献. 装配式自复位耗能支撑恢复力模型与试验验证[J]. 工程力学, 2019, 36(6): 119-127,146.
[9] 牟犇, 王君昌, 崔瑶, 庞力艺, 松尾真太朗. 一种改进型方钢管柱与钢梁连接节点抗震性能研究[J]. 工程力学, 2019, 36(6): 164-174.
[10] 常笑, 杨璐, 王萌, 尹飞. 循环荷载下奥氏体型和双相型不锈钢材料本构关系研究[J]. 工程力学, 2019, 36(5): 137-147.
[11] 王俊杰, 王伟. 考虑罗德角参数的钢材薄板延性断裂标定方法[J]. 工程力学, 2019, 36(5): 37-43.
[12] 曾磊, 谢炜, 郑山锁, 陈熠光, 任雯婷. T形配钢型钢混凝土柱-钢梁框架抗震性能研究[J]. 工程力学, 2019, 36(5): 157-165.
[13] 种迅, 张蓝方, 万金亮, 王德才, 叶献国, 解琳琳, 邵徽斌. 两层带开洞预制剪力墙抗震性能试验研究与数值模拟分析[J]. 工程力学, 2019, 36(5): 176-183.
[14] 李腾飞, 苏明周, 隋龑, 马磊, 韩丹. 高强钢组合K形偏心支撑钢框架抗震性能混合试验[J]. 工程力学, 2019, 36(4): 100-108,124.
[15] 董金芝, 张富文, 李向民. 框架-预应力摇摆墙结构抗震性能试验研究[J]. 工程力学, 2019, 36(4): 167-176.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
X

近日,本刊多次接到来电,称有不法网站冒充《工程力学》杂志官网,并向投稿人收取高额费用。在此,我们郑重申明:

1.《工程力学》官方网站是本刊唯一的投稿渠道(原网站已停用),《工程力学》所有刊载论文必须经本刊官方网站的在线投稿审稿系统完成评审。我们不接受邮件投稿,也不通过任何中介或编辑收费组稿。

2.《工程力学》在稿件符合投稿条件并接收后会发出接收通知,请作者在接到版面费或审稿费通知时,仔细检查收款人是否为“《工程力学》杂志社”,千万不要汇款给任何的个人账号。请广大读者、作者相互转告,广为宣传!如有疑问,请来电咨询:010-62788648。

感谢大家多年来对《工程力学》的支持与厚爱,欢迎继续关注我们!

《工程力学》杂志社

2018年11月15日