【摘要】：高強(qiáng)鋼的應(yīng)用目前在國(guó)內(nèi)外逐漸普及,因而對(duì)其抗震性能以及倒塌的研究也就越來(lái)越重要。但目前對(duì)于高強(qiáng)鋼構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的抗震性能研究甚少,且規(guī)范中并沒(méi)有明確給出Q460及以上強(qiáng)度鋼材結(jié)構(gòu)倒塌的相關(guān)規(guī)定,基于此,本文以門式剛架的倒塌條件判定為研究目的,采用數(shù)值模擬和理論分析的研究方法。主要工作如下:(1)應(yīng)用ABAQUS有限元分析軟件,基于材料損傷以及單元?jiǎng)h除的隱式算法,在明確Q460高強(qiáng)鋼材料力學(xué)性能的基礎(chǔ)上,對(duì)已有試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行有限元模擬,驗(yàn)證本文模型的正確性及科學(xué)性。(2)柱作為門式剛架主要承重構(gòu)件,其抗震性能的優(yōu)劣對(duì)結(jié)構(gòu)的倒塌有著重要影響。本文設(shè)計(jì)48根不同軸壓比、翼緣寬厚比、腹板高厚比、壁板寬厚比的工字形和箱形截面壓彎構(gòu)件,對(duì)其在低周反復(fù)荷載作用下的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,得到如下主要結(jié)論:對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算,給出對(duì)應(yīng)Q460鋼柱極限位移角的建議值,工字形為0.03,箱形為0.032;建議在抗震設(shè)計(jì)中翼緣寬厚比限值不宜超過(guò)9(規(guī)范規(guī)定不應(yīng)超過(guò)7.1),腹板高厚比不宜過(guò)大;加載過(guò)程中剛度隨軸壓比增大而降低,翼緣寬厚比越大、腹板高厚比越小,初始剛度越大,但是剛度退化現(xiàn)象更嚴(yán)重,因此工程設(shè)計(jì)中應(yīng)選擇合理的截面尺寸;相比普通鋼柱的延性系數(shù)達(dá)到4,Q460柱的延性系數(shù)僅在2左右;不同翼緣寬厚比的試件,能量耗散系數(shù)差異不是特別明顯,而腹板高厚比(工字形)和壁板寬厚比(箱形)越大,能量耗散系數(shù)明顯越小。(3)對(duì)Q460門式剛架在往復(fù)荷載下進(jìn)行模擬試驗(yàn),對(duì)其抗震性能及破壞過(guò)程進(jìn)行分析,此外,為提出Q460鋼結(jié)構(gòu)倒塌時(shí)的判別條件,對(duì)16個(gè)門式剛架進(jìn)行結(jié)構(gòu)的倒塌試驗(yàn),結(jié)論如下:基于最大層間位移角判別標(biāo)準(zhǔn),Q460門式剛架結(jié)構(gòu)倒塌時(shí)的建議值為0.04,并與柱模擬試驗(yàn)的結(jié)論對(duì)比分析,表明規(guī)范中彈塑性極限位移角0.02(1/50)作為Q460結(jié)構(gòu)倒塌時(shí)的位移角過(guò)于保守;基于累積塑性延性判別標(biāo)準(zhǔn),倒塌時(shí)的建議值為14;基于等效能量耗散系數(shù)判別標(biāo)準(zhǔn),倒塌時(shí)的建議值為44。
【圖文】：

圖 1.1 上海金茂大廈 圖 1.2 地震中多層鋼框架倒塌結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是在強(qiáng)震作用下依然有普遍發(fā)生破壞的資料記錄，1994 年美國(guó) Northridge 地區(qū)發(fā)生的 6.8 級(jí)地震，造成 150結(jié)構(gòu)發(fā)生重大的損傷破壞[3]，，如圖 1.2 所示。分析原因，主要是結(jié)構(gòu)變形并造成嚴(yán)重塑性損傷引起的。震設(shè)計(jì)理論是根據(jù)規(guī)范中“三水準(zhǔn)，兩階段”的設(shè)計(jì)方法。其中“三

圖 1.1 上海金茂大廈 圖 1.2 地震中多層鋼框架倒塌結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是在強(qiáng)震作用下依然有普遍發(fā)生破壞的資料記錄，1994 年美國(guó) Northridge 地區(qū)發(fā)生的 6.8 級(jí)地震，造成 150結(jié)構(gòu)發(fā)生重大的損傷破壞[3]，如圖 1.2 所示。分析原因，主要是結(jié)構(gòu)變形并造成嚴(yán)重塑性損傷引起的。震設(shè)計(jì)理論是根據(jù)規(guī)范中“三水準(zhǔn)，兩階段”的設(shè)計(jì)方法。其中“三
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU352.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2600459