[發(fā)明專利]圓弧形切口非加勁鋼板剪力墻的模擬方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710255365.2
• 申請(qǐng)日: 2017-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107085640B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郁有升;胡海濤;李建峰;井彥青;孫紹東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島騰遠(yuǎn)設(shè)計(jì)事務(wù)所有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;G06F30/23
• 代理公司: 山東濟(jì)南齊魯科技專利事務(wù)所有限公司 37108
• 代理人: 鄧東坡

1.一種圓弧形切口非加勁鋼板剪力墻的模擬方法，其特征在于，包括：

第一步、根據(jù)框架柱、框架梁構(gòu)成的主體結(jié)構(gòu)規(guī)格參數(shù)，確定內(nèi)嵌鋼板的跨度、高度和厚度，所述內(nèi)嵌鋼板與框架柱和框架梁相連接，內(nèi)嵌鋼板水平向側(cè)邊開(kāi)設(shè)圓弧形切口，圓弧形切口的弧長(zhǎng)為水平向，弧高為豎向，所述圓弧形切口位于內(nèi)嵌鋼板水平向側(cè)邊的中部；

第二步、以圓弧形切口的弧長(zhǎng)和弧高為參數(shù)變量，設(shè)計(jì)多個(gè)尺寸不同的圓弧形切口非加勁鋼板剪力墻試件；

第三步、在有限元軟件中建立非加勁鋼板剪力墻試件模型；

第四步、在非加勁鋼板剪力墻頂部框架梁上翼緣施加豎向線荷載q，由公式(1)～(3)計(jì)算σ_max，分析得出各非加勁鋼板剪力墻試件及其內(nèi)嵌鋼板承擔(dān)的豎向荷載，然后計(jì)算非加勁鋼板剪力墻試件內(nèi)嵌鋼板承擔(dān)的豎向荷載比例ζ；

σ_max＝M_max/W_z≤[σ] (1)

M_max＝ql²/8 (2)

W_z＝I_z/y_max (3)

公式(1)～(3)中：[σ]為材料的許用應(yīng)力，M_max為框架梁的最大彎矩，σ_max為框架梁上的最大正應(yīng)力，W_z為彎曲截面系數(shù)，q為豎向線荷載，l為框架梁的跨度，I_z為截面慣性系數(shù)，y_max為框架梁橫截面上距離中性軸最遠(yuǎn)應(yīng)力點(diǎn)的縱坐標(biāo)；

第五步、采用與第四步相同的方法，對(duì)在豎向荷載和水平位移荷載作用下的非加勁鋼板剪力墻試件進(jìn)行有限元數(shù)值模擬，水平位移Δ根據(jù)非加勁鋼板剪力墻的層間位移角θ逐級(jí)施加，層間位移角θ＝Δ/h，h為加載點(diǎn)到柱底的距離，分析得出非加勁鋼板剪力墻試件內(nèi)嵌鋼板的抗側(cè)承載力F_pHV，繪制F_pHV與層間位移角θ的關(guān)系曲線；根據(jù)圓弧形切口非加勁鋼板剪力墻試件內(nèi)嵌鋼板的彈性抗側(cè)承載力和常規(guī)鋼板剪力墻試件內(nèi)嵌鋼板的彈性抗側(cè)承載力，計(jì)算開(kāi)設(shè)圓弧形切口引起的內(nèi)嵌鋼板彈性抗側(cè)承載力折減率ω；

第六步、采用與第四步和第五步相同的方法對(duì)在水平位移荷載作用下非加勁鋼板剪力墻試件進(jìn)行有限元數(shù)值模擬，分析得出非加勁鋼板剪力墻試件的抗側(cè)承載力F_pH；根據(jù)步驟五得出的彈性抗側(cè)承載力F_pHV和本步驟得出的彈性抗側(cè)承載力F_pH，計(jì)算豎向荷載引起的非加勁鋼板剪力墻試件內(nèi)嵌鋼板彈性抗側(cè)承載力折減率ψ；

第七步、分析得出所述圓弧形切口弧長(zhǎng)與內(nèi)嵌鋼板跨度的比值范圍以及圓弧形切口弧高的取值范圍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧形切口非加勁鋼板剪力墻的模擬方法，其特征在于，所述圓弧形切口的弧長(zhǎng)為內(nèi)嵌鋼板跨度的1/3～1/4倍，圓弧形切口的弧高范圍為10～15cm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓弧形切口非加勁鋼板剪力墻的模擬方法，其特征在于，所述圓弧形切口設(shè)置在內(nèi)嵌鋼板的上側(cè)邊和下側(cè)邊。