【摘要】：鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)因具有較高的承載力及側(cè)向剛度,是我國高層建筑大量采用的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。連梁作為聯(lián)肢剪力墻抗震設防的“第一道防線”在遭遇地震作用時首先屈服并消耗地震能量以減少剪力墻墻肢的破壞,是非常重要的耗能構(gòu)件。然而,傳統(tǒng)的鋼筋混凝土連梁跨高比一般小于2,在地震中作用下容易發(fā)生脆性剪切破壞形成交叉裂縫,變形能力和耗能能力較差,且震損后難以修復。本文提出了3種可更換消能減震鋼桁架式連梁,即鋼桁架-雙層高阻尼混凝土板約束鋼桁架組合連梁(SCB1)、鋼桁架-雙層高阻尼混凝土板約束鋼板組合連梁(SCB2)與鋼桁架-雙層高阻尼混凝土板約束鋼板阻尼器組合連梁(SCB3)。三種連梁的上下弦桿為內(nèi)填高阻尼混凝土鋼管,其與混凝土剪力墻內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)預埋件鉸接。連梁SCB1中的約束鋼桁架、連梁SCB2中的約束鋼板與混凝土剪力墻內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)預埋件通過摩擦型高強螺栓連接,與上下弦桿通過O型235B鋼板連接件焊接。連梁SCB3中的約束鋼板僅通過摩擦型高強螺栓與上下弦桿上的耳板連接。本文同時結(jié)合了試驗研究與非線性有限元分析,對可更換消能減震鋼桁架式連梁的抗震性能進行了系統(tǒng)的研究與分析,主要進行了下列研究內(nèi)容:(1)對一個鋼桁架-雙層高阻尼混凝土板約束鋼桁架組合連梁試件(SCB1)、一個鋼桁架-雙層高阻尼混凝土板約束鋼板組合連梁試件(SCB2)和鋼桁架-雙層高阻尼混凝土板約束鋼板阻尼器組合連梁試件(SCB3)進行擬靜力試驗研究。系統(tǒng)地分析了三個試件的裂縫分布、破壞形態(tài)、承載力、滯回曲線、骨架曲線、剛度退化、位移延性以及耗能能力等性能。從試驗結(jié)果可知:3個試件均為鋼桁架腹板和O型鋼板連接件發(fā)生塑性破壞,上下弦桿和鋼筋混凝土墻肢試驗后沒有發(fā)生破壞,均能滿足震后可更換的要求;試件SCB3的承載能力與變形能力最好,試件SCB2的延性與耗能能力最優(yōu);雙層高阻尼混凝土板能夠有效的限制鋼腹板的平面外失穩(wěn),O型鋼板連接件能夠增強連梁的耗能能力。(2)通過ABAQUS軟件對三個連梁試件進行數(shù)值模擬,通過建立的有限元模型在單調(diào)水平荷載作用下得到的模擬結(jié)果來與試驗結(jié)果進行對比,兩者吻合良好,說明本文建立的有限元模型以及所選參數(shù)是合理可靠的。(3)在有限元模型合理的基礎上,以鋼腹板厚度、O型鋼板連接件厚度、鋼腹板高度、O型鋼板連接件數(shù)量,鋼腹板鋼材強度等級以及上下弦桿截面尺寸為參數(shù)探究這些因素對可更換消能減震鋼桁架式連梁承載能力、剛度和變形能力的影響。模擬結(jié)果表明:以上因素對連梁的承載力均有一定的影響,但鋼腹板的高度對連梁的承載力影響最明顯,增大鋼腹板高度是改善連梁承載力的有效方法;上下弦桿截面尺寸對連梁的承載力影響很小。通過ABAQUS模擬了SCB2的一種改進方案,結(jié)果表明改進后連梁的承載力和剛度提高明顯,承載力高于SCB3,說明改進方案效果良好。
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU391;TU352.11
【圖文】：

圖 1.2 可更換鋼連梁 等[53]提出將一摩擦阻尼器安置在一鋼連梁的力較強，剛度和強度較大，在小震時使連梁非耗能部分。研究人員通過對普通聯(lián)肢剪力墻以及設置剛性連梁的聯(lián)肢剪力墻彈塑性動最小的是連梁裝設摩擦阻尼器的剪力墻，結(jié)對阻尼器的布置方式進行了優(yōu)化研究并建議

圖 1.2 可更換鋼連梁g 等[53]提出將一摩擦阻尼器安置在一鋼連梁的中能力較強，剛度和強度較大，在小震時使連梁處護非耗能部分。研究人員通過對普通聯(lián)肢剪力墻力墻以及設置剛性連梁的聯(lián)肢剪力墻彈塑性動力應最小的是連梁裝設摩擦阻尼器的剪力墻，結(jié)構(gòu)還對阻尼器的布置方式進行了優(yōu)化研究并建議每

圖 1.4 粘彈性阻尼器等[55]發(fā)明了一種能夠耗能的復合阻尼器，如圖 的鋼板和橡膠材料并聯(lián)在而成。橡膠材料為高阻阻尼器提供剛度，此時主要是通過橡膠材料來消產(chǎn)生較大的塑性變形，并消耗大量能量。他們通混凝土連梁的聯(lián)肢剪力墻和一裝有復合阻尼器連，試驗研究表明，新型剪力墻的主要在阻尼器部壞較小，滯回曲線比傳統(tǒng)連梁的剪力墻構(gòu)件更加

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 紀曉東;王彥棟;馬琦峰;錢稼茹;;可更換鋼連梁抗震性能試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2015年10期

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本文編號：2791796