【摘要】：近年來,隨著住宅產(chǎn)業(yè)化的推行,鋼結(jié)構(gòu)作為裝配式住宅的優(yōu)良結(jié)構(gòu)形式,已被廣泛應(yīng)用于住宅建筑中,鋼結(jié)構(gòu)住宅與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比,在使用功能、設(shè)計(jì)、施工以及綜合經(jīng)濟(jì)方面具有優(yōu)勢,但是目前鋼結(jié)構(gòu)住宅困擾其發(fā)展的主要困難有兩點(diǎn)：首先是缺乏與鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系相配套的圍護(hù)體系,其次,盡管鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)試點(diǎn)工程已在部分地區(qū)實(shí)施,并贏得了市場的好評。但是對于如何推進(jìn)我國鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的發(fā)展尚缺乏較系統(tǒng)的研究,因此要想推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅,圍護(hù)結(jié)構(gòu)與鋼框架的有效連接就尤為重要。通過對國內(nèi)外圍護(hù)外墻與鋼框架已有連接進(jìn)行分析,開發(fā)了一種有效的連接形式,開發(fā)連接使外墻與鋼梁進(jìn)行柔性連接,防止連接螺栓貫穿墻體,注意了外墻與鋼框架因?yàn)闊崦浝淇s的不同造成連接的損害,從而使得連接的壽命提升,受力明確、載力高、可靠、壽命長,盡量做到現(xiàn)場濕作業(yè)少；并且通過理論計(jì)算,從而確定了連接的焊縫尺寸和螺栓規(guī)格。本文圍護(hù)外墻板采用ALC墻板,對開發(fā)連接開展了單調(diào)加載和低周期往復(fù)加載試驗(yàn),分析了連接的荷載-位移曲線,低周期往復(fù)加載作用下的滯回曲線、骨架曲線、剛度退化曲線、節(jié)點(diǎn)延性和耗能能力等。結(jié)果表明,連接在單調(diào)及往復(fù)荷載作用下具有良好的工作性能,單調(diào)荷載作用下各階段力學(xué)特征分明,通過對墻板纏碳纖維布有效獲得了開發(fā)連接的極限承載力。低周期往復(fù)荷載作用下,表明連接具有良好的抗震性能,“先墻板,后連接”的破壞模式對連接抗震來說較為安全,通過計(jì)算各試件的等效剛度得出,同樣的ALC板厚的連接形式,不纏有碳纖維布墻板是纏有碳纖維布墻板初始剛度的1.19～1.96倍；連接的延性系數(shù)較高,在3.954～7.843范圍內(nèi),連接還具有良好的耗能性能(能量耗散系數(shù)E在0.81～1.83范圍內(nèi))。通過對是否對ALC墻板纏有碳纖維布的試件對比,可以得到連接在往復(fù)荷載作用下的極限承載力和帶有ALC墻板的極限承載力,這對以后鋼框架通過開發(fā)連接與其他輕質(zhì)墻板連接提供了理論依據(jù),對以后建筑中采用ALC墻板提供了試驗(yàn)依據(jù)。從連接的單調(diào)加載和低周期往復(fù)加載的試驗(yàn)結(jié)果看,連接的極限承載力和對應(yīng)的位移,分別都滿足GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震、風(fēng)荷載和對于多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑彈性層間位移角不超過1/250的要求。
[Abstract]:In recent years, with the implementation of housing industrialization, steel structure, as an excellent structural form of prefabricated housing, has been widely used in residential buildings. Construction and comprehensive economy have advantages, but there are two main difficulties in the development of steel structure housing: first, the lack of enclosure system matching with steel structure housing system; secondly, Although the steel structure residential construction pilot project has been implemented in some areas, and won the market praise. However, there is still a lack of systematic research on how to promote the development of steel structure housing system in our country. Therefore, it is very important to effectively connect the envelope structure and steel frame in order to popularize the steel structure residence. Through the analysis of the existing connection between the exterior wall and the steel frame at home and abroad, an effective connection form is developed, which makes the external wall and the steel beam flexible connection, and prevents the connecting bolt from penetrating the wall. Attention is paid to the damage of the connection between the external wall and the steel frame due to the difference of thermal expansion, cooling and contraction, so that the connection life is increased, the force is clear, the load is high, the reliability is high, the life is long, and the site wet operation is as little as possible; The weld size and bolt specification are determined by theoretical calculation. In this paper, ALC wallboard is used to carry out monotone loading and low period reciprocating loading test for the development connection. The load-displacement curve, hysteretic curve and skeleton curve of the connection under low-period reciprocating loading are analyzed. Stiffness degradation curve, node ductility and energy dissipation capacity. The results show that the connection has good working performance under monotone and reciprocating loads, and the mechanical characteristics of each stage are distinct under monotone load. Under the low period reciprocating load, it is shown that the connection has good seismic performance. The failure mode of "first wall plate, then connection" is more safe to the seismic resistance of the connection, and the equivalent stiffness of each specimen is calculated. The same ALC plate thick connection form, does not have the carbon fiber cloth wall board to be wrapped with the carbon fiber cloth wall board initial stiffness 1.19 to 1.96 times; The ductility coefficient of the connection is higher and the energy dissipation coefficient E is in the range of 0.81 ~ 1.83 in the range of 3.954 ~ 7.843. By comparing whether the ALC wallboard is wrapped with carbon fiber sheet, the ultimate bearing capacity connected to the reciprocating load and the ultimate bearing capacity with ALC wallboard can be obtained. This provides the theoretical basis for the later steel frame to connect with other lightweight wallboards through the development of the joint, and provides the experimental basis for the use of ALC wallboards in the future buildings. From the test results of monotonic loading and low-period reciprocating loading of connections, it is found that the ultimate bearing capacity and the corresponding displacements of the connections meet the earthquake of the non-structural members of the GB50011-2010 Code for Seismic Design of buildings, respectively. The requirement of wind load and elastic interstory displacement angle is not more than 1 / 250.
【學(xué)位授予單位】：沈陽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU391

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本文編號：2314139