本文關(guān)鍵詞： 裝配式鋼結(jié)構(gòu) 組合梁 鋼板剪力墻 防屈曲支撐 擬動(dòng)力試驗(yàn) 多尺度有限元　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：鋼框架-抗側(cè)力構(gòu)件體系作為裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅常用體系之一,因其具有綠色環(huán)保以及便于產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)點(diǎn)而擁有廣闊的應(yīng)用前景。本文在已有裝配式可變梁高節(jié)點(diǎn)以及鋼-混凝土組合梁研究成果的基礎(chǔ)上,采用試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,針對由它們組合而成的新型鋼框架-抗側(cè)力構(gòu)件體系的抗震性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。主要的研究內(nèi)容如下:1)試驗(yàn)研究:采用擬動(dòng)力試驗(yàn)方法,試件根據(jù)按7度設(shè)防設(shè)計(jì)的鋼框架-抗側(cè)力構(gòu)件體系原型以1:2的幾何縮尺比設(shè)計(jì)得到,分為鋼框架-全鋼防屈曲支撐和鋼框架-鋼板剪力墻兩種類型,均采用位移控制的方式進(jìn)行加載。通過分析各地震動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)體系的響應(yīng)和現(xiàn)象,了解體系在設(shè)防烈度地震動(dòng)作用下的變形是否滿足規(guī)范要求,以及在大震作用下的破壞模式和失效機(jī)理,并重點(diǎn)考察了各構(gòu)件及其連接節(jié)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)中的基本力學(xué)性能和破壞模式。2)數(shù)值研究:采用ABAQUS軟件建立兩種試件的精細(xì)化模型,并利用已有的試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證數(shù)值模型的合理性;在此基礎(chǔ)上,通過擬動(dòng)力全過程分析了解體系和構(gòu)件在地震動(dòng)作用下的破壞機(jī)理以及響應(yīng)規(guī)律。同時(shí)為提高數(shù)值計(jì)算效率,開展結(jié)構(gòu)體系的多尺度有限元模型研究,提出了可變梁高式節(jié)點(diǎn)以及組合梁的合理簡化方法,并通過算例驗(yàn)證了方法的正確性。試驗(yàn)研究和數(shù)值研究的結(jié)果表明:兩種試件在地震荷載作用下的變形均能滿足抗震規(guī)范的要求,且具有良好的抗震性能和耗能能力;可變梁高式節(jié)點(diǎn)滿足強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的要求,其在正負(fù)彎矩作用下多發(fā)生偏心受壓扭轉(zhuǎn)變形以及鋼接頭腹板受壓鼓曲;鋼-混凝土組合梁的破壞開始于梁端的斜裂縫,延伸至梁中段的水平裂縫;端板失穩(wěn)是防屈曲支撐失效的主要形式之一,需進(jìn)行構(gòu)造加強(qiáng);兩邊連接鋼板剪力墻破壞為四個(gè)角部鋼板墻螺栓孔的拉壞,可對其連接處進(jìn)行加厚;試件多尺度有限元模型較實(shí)體模型剛度稍大,計(jì)算誤差在彈性階段小于5%。
[Abstract]:The steel frame-lateral force resistant member system is one of the commonly used steel structure housing systems. Because of its green environmental protection and the advantages of industrialization, it has a broad application prospect. This paper based on the existing research results of fabricated variable beam high joint and steel-concrete composite beam. The method of combining experiment with numerical simulation is adopted. The aseismic performance of a new steel frame-lateral member system composed of them is studied systematically. The main research contents are as follows: the pseudo-dynamic test method is adopted. According to the 7 degree fortification design of steel frame-lateral force resistant member system prototype with 1: 2 geometric scale ratio design, it can be divided into two types: steel frame-steel buckling bracing and steel frame-steel shear wall. By analyzing the response and phenomenon of the structure system under the action of local vibration, we can know whether the deformation of the system under the action of fortification intensity ground motion meets the requirements of the code. And the failure mode and failure mechanism under the action of large earthquakes. The basic mechanical properties and failure mode of each component and its joints in the structure are investigated. The detailed models of two kinds of specimens are built with ABAQUS software. The rationality of the numerical model is verified by the existing experimental results. On this basis, the failure mechanism and response law of the system and members under the action of ground motion are analyzed through the whole process of pseudo-dynamic analysis, and the efficiency of numerical calculation is improved. The multi-scale finite element model of structural system is studied, and a reasonable simplified method of variable beam height joint and composite beam is proposed. The experimental and numerical results show that the deformation of the two specimens under earthquake load can meet the requirements of seismic code. And has good seismic performance and energy dissipation capacity; The variable beam high type joints meet the requirements of strong joints. Under the action of positive and negative moment, eccentric compression and torsion deformation and buckling of steel joint web are often occurred. The failure of steel-concrete composite beam begins with the oblique crack at the end of the beam and extends to the horizontal crack in the middle of the beam. End plate instability is one of the main failure forms of buckling bracing, which needs to be strengthened. The failure of the shear wall connected with the steel plate on both sides is the tensile failure of the bolt holes of the four corners of the steel plate wall, which can be thickened at the joint; The stiffness of the multi-scale finite element model is slightly larger than that of the solid model, and the calculation error is less than 5 in the elastic stage.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU391

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 丁勇春,錢玉林,姜景;結(jié)構(gòu)抗震擬動(dòng)力試驗(yàn)方法研究[J];四川建筑;2004年04期

2 陳伯望,王海波;結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)方法綜述[J];湖南城市學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年04期

3 范云蕾;郭玉榮;肖巖;;遠(yuǎn)程擬動(dòng)力試驗(yàn)平臺(tái)的開發(fā)[J];建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年04期

4 周凌;邵軍;張鵬梁;;結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)方法的初探[J];工業(yè)建筑;2006年S1期

5 高平;吳峗松;朱文婷;;擬動(dòng)力試驗(yàn)軟件及方法研究[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2012年11期

6 周安;結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)的位移控制[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年07期

7 徐宜和,丁勇春;結(jié)構(gòu)抗震擬動(dòng)力試驗(yàn)混合控制方法研究[J];建筑科學(xué);2005年05期

8 郭玉榮;張國偉;肖巖;劉一江;張捷;;單自由度結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程分析及擬動(dòng)力試驗(yàn)平臺(tái)[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年02期

9 范力;趙斌;呂西林;;擬動(dòng)力試驗(yàn)中幾個(gè)問題的討論[J];結(jié)構(gòu)工程師;2006年05期

10 范云蕾;郭玉榮;肖巖;李鳳武;單波;;單層結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程協(xié)同擬動(dòng)力試驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)[J];地震工程與工程振動(dòng);2007年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 施養(yǎng)杭;袁雙喜;羅曉勇;;抗震擬動(dòng)力試驗(yàn)的若干進(jìn)展[A];防振減災(zāi)工程理論與實(shí)踐新進(jìn)展（紀(jì)念汶川地震一周年）——第四屆全國防震減災(zāi)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集[C];2009年

2 田石柱;趙桐;;位移保護(hù)下力控制擬動(dòng)力試驗(yàn)方法的研究[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊）[C];2001年

3 倪志偉;紀(jì)金豹;杜陽陽;;擬動(dòng)力試驗(yàn)方法的發(fā)展與展望[A];第三屆全國城市與工程安全減災(zāi)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

4 楊春俠;施楚賢;楊偉軍;;模型房屋擬動(dòng)力試驗(yàn)地震波的選取研究[A];砌體結(jié)構(gòu)理論與新型墻材應(yīng)用[C];2007年

5 何益斌;沈蒲生;;子結(jié)構(gòu)法在結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)中的應(yīng)用[A];第五屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第一卷）[C];1996年

6 閆文中;卜立松;;小議擬動(dòng)力試驗(yàn)問題[A];土木工程建造管理（4）[C];2009年

7 朱本全;唐岱新;王鳳來;張前國;李慶剛;薛宏偉;;砌體房屋擬動(dòng)力試驗(yàn)方法研究[A];現(xiàn)代砌體結(jié)構(gòu)——2000年全國砌體結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

8 朱本全;唐岱新;王鳳來;張前國;;考慮彎曲變形影響時(shí)子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)方法的研究[A];現(xiàn)代砌體結(jié)構(gòu)——2000年全國砌體結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

9 楊春俠;施楚賢;楊偉軍;;混凝土多孔磚砌體結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)?zāi)Ｐ头课菰O(shè)計(jì)研究[A];砌體結(jié)構(gòu)理論與新型墻材應(yīng)用[C];2007年

10 朱本全;李暄;;考慮彎曲變形影響時(shí)子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)方法的研究[A];第五屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第二卷）[C];1996年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 王大鵬;遠(yuǎn)程協(xié)同結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)方法與技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

2 譚曉晶;大剛度試件擬動(dòng)力試驗(yàn)方法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

3 馬樂為;異形柱混凝土小型空心砌塊組合結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)研究及理論分析[D];西安建筑科技大學(xué);2003年

4 陳伯望;筒體結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)及理論研究[D];湖南大學(xué);2007年

5 楊春俠;混凝土多孔磚砌體結(jié)構(gòu)房屋擬動(dòng)力試驗(yàn)研究及抗震性能分析[D];湖南大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 高平;擬動(dòng)力試驗(yàn)系統(tǒng)的研究[D];西南交通大學(xué);2013年

2 劉寒;六層裝配式可調(diào)梁高節(jié)點(diǎn)空間鋼框架擬動(dòng)力試驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 陳哲明;三層新型裝配式平面鋼框架擬動(dòng)力試驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

4 譚凱;多自由度結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)的耦合分析[D];湖南大學(xué);2005年

5 范云蕾;結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程協(xié)同擬動(dòng)力試驗(yàn)方法研究及平臺(tái)開發(fā)[D];湖南大學(xué);2006年

6 李尤;單層鋼框架雙向擬動(dòng)力試驗(yàn)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2008年

7 朱方;擬動(dòng)力試驗(yàn)研究[D];西南交通大學(xué);2012年

8 李軼;結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)化和振動(dòng)臺(tái)控制方法研究[D];湖南大學(xué);2007年

9 王亞軍;子結(jié)構(gòu)方法在擬動(dòng)力試驗(yàn)中的應(yīng)用研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

10 曹均鋒;鋼框架體系擬動(dòng)力試驗(yàn)及兩種實(shí)現(xiàn)方法的對比研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：1476007