發(fā)布時(shí)間：2019-11-08 20:03

【摘要】：通過對一榀幾何比例為1∶3的兩層單跨半剛性框架-無黏結(jié)十字加勁鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)在低周往復(fù)水平荷載作用下的試驗(yàn)研究,得到了循環(huán)荷載下結(jié)構(gòu)的滯回曲線及各關(guān)鍵部位的受力變形情況。分析其承載能力、破壞形式、耗能能力、剛度退化、承載力退化、延性等指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,分析了無黏結(jié)十字加勁內(nèi)嵌鋼板與半剛性框架的相互作用。結(jié)果表明:該結(jié)構(gòu)具有良好的延性和耗能能力,安全儲(chǔ)備高;半剛性框架與內(nèi)嵌鋼板協(xié)同工作良好;無黏結(jié)加勁構(gòu)件的設(shè)計(jì)避免了焊縫的應(yīng)力集中,降低了鋼板墻在加工過程中對工藝的要求;加勁構(gòu)件的設(shè)置改善了鋼板墻的受力模式,提高了鋼板墻體系的承載力及剛度,減輕了滯回曲線的"捏縮"現(xiàn)象。研究結(jié)果可為半剛性框架-無黏結(jié)十字加勁鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的工程應(yīng)用和理論研究提供參考。
【圖文】：

下的擬靜力試驗(yàn)。該試件由兩部分組成:無黏結(jié)十字加勁的內(nèi)嵌薄鋼板和外部半剛性鋼框架。其中，無黏結(jié)十字加勁構(gòu)件采用［5槽鋼，在槽鋼腹板開長圓孔并用高強(qiáng)螺栓與鋼板連接，槽鋼兩端連接端板開長圓孔，通過高強(qiáng)螺栓與框架柱連接，以保證結(jié)構(gòu)變形時(shí)，加勁構(gòu)件與內(nèi)嵌鋼板在面內(nèi)有一定的相互錯(cuò)動(dòng)，僅對內(nèi)嵌鋼板起到面外變形的約束作用，而不參與結(jié)構(gòu)抗側(cè);鋼板墻與框架通過魚尾板焊接連接，角焊縫按GB50017—2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》［6］的要求施工。試件幾何相似比為1∶3，各構(gòu)件設(shè)計(jì)參數(shù)及試件的幾何尺寸分別見表1及圖1;頂梁與柱采用一端外伸端板半剛性連接，中梁和底梁分別與柱采用平齊端板半剛性連接，見圖2。表1試件設(shè)計(jì)參數(shù)Table1Specimendesignparameters構(gòu)件名稱設(shè)計(jì)截面規(guī)格頂梁:HN300×150×6.5×9;鋼框架中梁和底梁:HN200×100×5.5×8柱:HW175×175×7.5×11內(nèi)嵌鋼板一、二層:－1115×1050×3.5底部半層:－1115×302×5半剛性節(jié)點(diǎn)端板頂梁外伸端板尺寸為:－405×154×20，與柱采用8個(gè)M20摩擦型高強(qiáng)螺栓連接;中梁和底梁端板尺寸為:－250×145.5×12，與柱采用4個(gè)M16摩擦型高強(qiáng)螺栓連接加勁構(gòu)件［5槽鋼圖1試件幾何尺寸及構(gòu)造Fig．1Specimendetails1.2試件材性試件的所有鋼材均采用Q235B;螺栓均采用10.9級(jí)摩擦型高強(qiáng)螺栓，材質(zhì)為2MnTiB。鋼框架及鋼板墻的基本材料性能見表2。表2材料性能Table2Materialproperties試樣取材位置屈服強(qiáng)度fy/MPa抗拉強(qiáng)度fu/MPa伸長率δ/%彈性模量E/MPa柱翼緣285.03455.35432.04×105頂梁腹板323.23465.30442.04×105中梁腹板331.80470.35422.05×105頂梁端板262.50462.50532.05×105中梁端板276.30399.90502.00×105內(nèi)嵌鋼?

室地槽內(nèi)，以抵抗試件受到的傾覆力矩，試驗(yàn)中可近似作為嵌固端處理。設(shè)置3道側(cè)向支撐，，用以限制框架柱的平面外變形。圖2試驗(yàn)加載裝置示意Fig．2Testsetup1.4加載制度依據(jù)JGJ101—1996《建筑抗震試驗(yàn)方法規(guī)程》［7］的規(guī)定，擬靜力試驗(yàn)的加載程序采用荷載與位移雙控制的方法。在試件屈服(以荷載-位移曲線出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折作為屈服標(biāo)志)前，采用荷載控制加載;接近屈服前宜減小荷載級(jí)差;試件屈服后則由位移控制加載，以試件屈服時(shí)最大位移值的整倍數(shù)為加載級(jí)差對試驗(yàn)加載進(jìn)行控制。往復(fù)荷載施加次數(shù)由試驗(yàn)?zāi)康拇_定，屈服前每級(jí)荷載循環(huán)1次，屈服后每級(jí)荷載循環(huán)3次。水平加載點(diǎn)角位移達(dá)到H/50(H為試件頂梁中心線至壓梁上翼緣的高度)以上時(shí)停止加載，具體加載方案見表3。表3試驗(yàn)加載方案Table3Testloadingprogram加載級(jí)別荷載F/kN循環(huán)次數(shù)控制方式加載級(jí)別荷載F/kN循環(huán)次數(shù)控制方式1751力91.5Δy3位移21001力102.0Δy3位移32001力112.5Δy3位移43001力123.0Δy3位移54001力133.5Δy3位移64501力144.0Δy3位移75001力154.5Δy1位移85503力/位移注:第8級(jí)荷載先以力控制進(jìn)行加載，確定屈服位移Δy后，再以位移控制加載。1.5測量方案試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和計(jì)算機(jī)三部分組成。試驗(yàn)過程中，重點(diǎn)測量了鋼板墻、框架柱及框架梁在各級(jí)荷載作用下的應(yīng)變及變形，用于確定模型結(jié)構(gòu)在往復(fù)荷載作用下的受力過程和破壞形態(tài)。位移計(jì)布置方案如圖3a所示;應(yīng)變片布置方案如圖3b所示。為研究框架梁柱節(jié)點(diǎn)處的相對轉(zhuǎn)角，在每個(gè)梁柱節(jié)點(diǎn)處設(shè)置1個(gè)斜向位移計(jì)，測點(diǎn)布置如圖3c所示。在框架柱和框架梁的關(guān)鍵位置分別設(shè)置應(yīng)變片和應(yīng)變花來記錄應(yīng)變從而分析?

【參考文獻(xiàn)】

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1 侯蕾;孫彤;郝際平;董子建;;十字加勁肋鋼板剪力墻低周反復(fù)荷載的試驗(yàn)[J];鋼結(jié)構(gòu);2006年02期

2 虎奇;郝際平;郭宏超;周琦;李巖;;四角鋼連接框架-十字加勁鋼板墻結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究[J];工業(yè)建筑;2011年05期

3 李峰;吳冠男;郭宏超;李慎;馬乾龍;;十字加勁鋼板剪力墻的變參分析[J];鋼結(jié)構(gòu);2012年09期

4 郝際平;郭宏超;解崎;虎奇;周琦;;半剛性連接鋼框架-鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2011年02期

【共引文獻(xiàn)】

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1 聶建國;黃遠(yuǎn);田淑明;樊建生;;高層鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)層抗震性能分析[J];地震工程與工程振動(dòng);2008年06期

2 郝際平;曹春華;王迎春;李峰;;開洞薄鋼板剪力墻低周反復(fù)荷載試驗(yàn)研究[J];地震工程與工程振動(dòng);2009年02期

3 黃育琪;郝際平;崔陽陽;白睿;;低屈服點(diǎn)鋼板剪力墻抗震性能研究[J];鋼結(jié)構(gòu);2012年10期

4 王潭潭;李生輝;;加勁鋼板剪力墻抗剪性能分析[J];低溫建筑技術(shù);2013年01期

5 郭宏超;郝際平;潘秀珍;劉強(qiáng);;抗彎框架-鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系抗震性能研究[J];地震工程與工程振動(dòng);2013年03期

6 寧子健;郝際平;于金光;鐘煒輝;白睿;;無粘結(jié)十字加勁鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)抗剪性能分析[J];鋼結(jié)構(gòu);2013年07期

7 郭宏超;郝際平;潘秀珍;劉建毅;;基于節(jié)點(diǎn)連接特性的鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)數(shù)值分析[J];工程力學(xué);2013年08期

8 邵建華;顧強(qiáng);申永康;;三層鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)靜力推覆試驗(yàn)研究[J];工程力學(xué);2013年08期

9 童根樹;陶文登;;豎向槽鋼加勁鋼板剪力墻剪切屈曲[J];工程力學(xué);2013年09期

10 劉春;郝際平;黃育琪;鐘煒輝;于金光;;半剛性框架-大高寬比鋼板剪力墻抗震性能研究[J];鋼結(jié)構(gòu);2014年02期

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1 李然;鋼板剪力墻與組合剪力墻滯回性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

2 曹春華;斜加勁鋼板剪力墻性能研究[D];西安建筑科技大學(xué);2008年

3 徐國林;巨型鋼框架結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)分析方法研究[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2009年

4 馬欣伯;兩邊連接鋼板剪力墻及組合剪力墻抗震性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

5 王迎春;薄鋼板剪力墻在壓彎剪作用下承載力的試驗(yàn)與理論研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

6 郭宏超;半剛性框架—鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

7 王振山;單層單跨變截面門式剛架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)整體抗震性能研究[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

8 吳函恒;鋼框架—預(yù)制混凝土抗側(cè)力墻裝配式結(jié)構(gòu)體系受力性能研究[D];長安大學(xué);2014年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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1 郭彥林;陳國棟;繆友武;;加勁鋼板剪力墻彈性抗剪屈曲性能研究[J];工程力學(xué);2006年02期

2 郭彥林,董全利;鋼板剪力墻的發(fā)展與研究現(xiàn)狀[J];鋼結(jié)構(gòu);2005年01期

3 邵建華;顧強(qiáng);申永康;;鋼板剪力墻的彈-塑性抗剪承載力分析[J];河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年05期

4 邵建華;顧強(qiáng);申永康;;鋼板剪力墻抗震性能的有限元分析[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年01期

5 曹春華;郝際平;楊麗;王迎春;李峰;;鋼板剪力墻彈塑性分析[J];建筑結(jié)構(gòu);2007年10期

6 陳國棟,郭彥林;十字加勁鋼板剪力墻的抗剪極限承載力[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2004年01期

7 陳國棟,郭彥林,范珍,韓艷;鋼板剪力墻低周反復(fù)荷載試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2004年02期

8 崔鴻超;日本兵庫縣南部地震震害綜述[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);1996年01期

9 王迎春;郝際平;李峰;孫彤;;鋼板剪力墻力學(xué)性能研究[J];西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年02期

【相似文獻(xiàn)】

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1 郭彥林,董全利;鋼板剪力墻的發(fā)展與研究現(xiàn)狀[J];鋼結(jié)構(gòu);2005年01期

2 曹志亮;;帶縫鋼板剪力墻彈性穩(wěn)定性分析[J];鋼結(jié)構(gòu);2007年03期

3 余安東;趙嘉康;姜靄如;蘭銀娟;;延性折板式鋼板剪力墻[J];鋼結(jié)構(gòu);2007年08期

4 王恒;余安東;郝際平;;帶縫鋼板剪力墻性能研究[J];鋼結(jié)構(gòu);2007年08期

5 M.M. Alinia ;M. Dastfan;;框架中薄鋼板剪力墻的性能[J];鋼結(jié)構(gòu);2008年02期

6 邵建華;顧強(qiáng);申永康;;多層多跨鋼板剪力墻水平極限承載力分析[J];重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2008年02期

7 賀有豐;崔利富;袁朝慶;;帶縫鋼板剪力墻受力性能分析[J];鋼結(jié)構(gòu);2009年02期

8 Cem Topkaya;Mehmet Atasoy;;鋼板剪力墻系統(tǒng)的側(cè)向剛度研究[J];鋼結(jié)構(gòu);2009年08期

9 蔣路;陳以一;汪文輝;蔡玉春;;足尺帶縫鋼板剪力墻低周往復(fù)加載試驗(yàn)研究Ⅰ[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2009年05期

10 蔣路;陳以一;卞宗舒;;足尺帶縫鋼板剪力墻低周往復(fù)加載試驗(yàn)研究Ⅱ[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2009年05期

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3 王偉棟;蔣路;;帶縫鋼板剪力墻強(qiáng)度與穩(wěn)定相關(guān)關(guān)系及調(diào)節(jié)措施研究[A];'2009全國鋼結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

4 孫飛飛;王文濤;劉桂然;;開縫鋼板剪力墻的理論分析與數(shù)值模擬[A];第七屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

5 高輝;孫飛飛;李國強(qiáng);;組合鋼板剪力墻簡化計(jì)算模型[A];第七屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

6 孫飛飛;劉桂然;王文濤;;鋼框架鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的非線性靜力分析[A];第七屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

7 孫學(xué)水;趙偉;高長喜;尹衛(wèi)澤;張衛(wèi)東;關(guān)超;;橫向加勁鋼板剪力墻試驗(yàn)和有限元研究[A];第四屆全國鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年

8 何歡歡;趙劍麗;趙偉;;稀疏豎向加勁鋼板剪力墻試驗(yàn)研究[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（九）——中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)第13屆(ISSF-2012)學(xué)術(shù)交流會(huì)暨教學(xué)研討會(huì)論文集[C];2012年

9 蔡克挀;朱

本文編號(hào)：2558017