外接撑杆钢板剪力墙滞回性能试验研究

摘要

钢板剪力墙的拉力场会对框架柱产生不利横向作用，易导致柱提前破坏；同时，墙板对框架梁的弯曲变形存在嵌固作用，会阻碍塑性铰发展，难以实现“强柱弱梁”的设计目标。针对这一问题，文中提出了一种外接撑杆钢板剪力墙结构，该结构由撑杆、内框架和墙板组成。其中内框架与墙板构成钢板剪力墙单元，经撑杆与主框架连接形成抗侧力结构。该结构利用钢板剪力墙单元屈曲后的拉力场提供主要抗侧刚度和承载力，并通过撑杆将拉力场作用力直接传递至主框架的梁柱节点，从而消除了对框架柱的不利影响，同时避免了墙板对框架梁的嵌固作用。基于该结构的受力机理推导了抗剪承载力和撑杆轴力的计算公式，并据此设计制作了2个外接撑杆钢板剪力墙试件和1个无墙板的对比试件。通过拟静力试验获得滞回曲线、骨架曲线、特征荷载及位移等指标，分析延性、耗能、承载力与刚度退化等性能，并明确了各试件的屈服顺序和破坏机制。研究结果表明：该新型结构具有良好的滞回性能，加载全过程中未出现整体失稳现象；墙板在往复荷载作用下的裂缝贯通对撑杆破坏起控制作用；撑杆轴力和抗剪承载力计算公式与试验结果吻合良好。

关键词

钢板剪力墙 / 拉力场 / 抗侧力结构 / 拟静力试验 / 抗震性能 / 承载力