輕質(zhì)組裝墻板內(nèi)置鋼板支撐滯回性能試驗研究
發(fā)布時間：2021-08-31 20:03
為改善墻板內(nèi)置鋼板支撐的延性,避免鋼筋混凝土墻板局部沖切破壞,便于檢修內(nèi)置支撐和減小墻板自重,提出了輕質(zhì)組裝墻板。通過對6個組裝墻板內(nèi)置鋼板支撐的試驗研究,考察了支撐和墻板的厚度、支撐與墻板間的間隙等構(gòu)造對支撐滯回性能的影響。試驗表明,輕質(zhì)組裝墻板內(nèi)置Q235鋼板支撐具有良好的延性和耗能能力�？傮w上,墻板內(nèi)置支撐破壞前骨架曲線呈雙折線,支撐屈服后因鋼材應變硬化以及支撐和墻板間摩擦等因素,支撐的承載力隨側(cè)移的增加而增大。達最大側(cè)移角約1/25時,受拉承載力調(diào)整系數(shù)范圍為1.36～1.61。側(cè)移角在1/25以內(nèi)時,受壓承載力調(diào)整系數(shù)均小于1.3,支撐的軸向累積非彈性變形能力遠大于200,均滿足美國ANSI/AISC 341-16的要求。試件最終因內(nèi)置支撐受拉斷裂而破壞,破壞前滯回曲線飽滿穩(wěn)定。組裝墻板保持完好,可重復利用。支撐與墻板間留置適宜間隙后,受壓支撐在墻板孔壁內(nèi)僅發(fā)生微幅多波彎曲變形,避免了墻板局部破壞。當僅考慮支撐附件的主鋼管和開孔鋼板簡化計算墻板繞鋼板支撐弱軸的歐拉臨界力,墻板的歐拉臨界力與內(nèi)置支撐的最大軸向受壓承載力之比（約束比）達1.15～2.42,墻板內(nèi)置支撐不發(fā)生受壓整...
【文章來源】：建筑結(jié)構(gòu)學報. 2020,41(11)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
試件幾何尺寸及構(gòu)造
圖1 試件幾何尺寸及構(gòu)造依據(jù)試驗裝置的加載能力,同時為考察尺寸變化對試件受力性能的影響,試件內(nèi)置支撐鋼板厚度取10、12、14 mm三種,在試件的正、背面的墻板骨架的厚度為主鋼管高度,取30、40 mm兩種(圖1和表1),共設計6個試件。為重復利用墻板,每種厚度的墻板僅制作1個。依據(jù)鋼板支撐厚度t漸次增大且每個支撐厚度下每側(cè)墻板骨架的厚度T也漸次增大的原則,6個試件的編號依次為PB1～PB6(表1)。每側(cè)墻板總厚度為墻板骨架厚度與波高12 mm壓型彩鋼板厚度之和。鋼板支撐經(jīng)銑邊制作,支撐兩端焊接的加勁肋(圖1)和鋼板支撐采用相同鋼板制作,鋼材為Q235B。為便于支撐連接在加載框架中,在支撐兩端焊接了20 mm厚的連接端板。試件PB3、PB4中鋼板支撐實測寬度為78.0 mm,其余試件鋼板支撐實測寬度為80.0 mm。鋼板支撐材性和厚度實測值見表2。較薄的組裝墻板(T=30 mm)中主鋼管和小鋼管的截面規(guī)格分別為□60×30×3.0和□50×30×2.0。較厚的組裝墻板(T=40 mm)中主鋼管和小鋼管的截面規(guī)格分別為□80×40×4.0和□40×40×1.2。鋼管材性和壁厚實測值見表2。此外,開孔鋼板、小加勁肋、連接板和壓型彩鋼板的屈服強度fy依次為296.55、276.79、303.42 MPa和352.08 MPa,其抗拉強度fu依次為452.70、437.92、421.72 MPa和407.99 MPa。連接板和壓型彩鋼板的實測厚度分別為2.97 mm和0.48 mm。
試驗加載裝置如圖3所示。水平力P由作動器提供。加載采用試件上端水平位移Δ控制,規(guī)定推出作動器時(支撐受壓)位移為負向,拉回時(支撐受拉)位移為正向。采用兩階段加載,若試件在第一階段發(fā)生破壞,則停止試驗;若第一階段沒有破壞,則進入第二階段繼續(xù)加載,直至墻板內(nèi)置支撐破壞。第一階段中,從彈性到初步進入屈服階段,位移幅值依次為0.75、1.5、2.25、3.0、4.0、5.0 mm,每級循環(huán)一周;墻板內(nèi)置支撐屈服后,每級位移增量為1倍的屈服位移Δy(試驗前,根據(jù)鋼板支撐實測屈服強度和支撐長度可得支撐屈服位移計算值;試驗加載中,將滯回曲線初次出現(xiàn)明顯拐點(表明支撐進入屈服)對應的位移為屈服位移觀察值,綜合計算值和觀察值,加載中取Δy=4.5 mm),每級循環(huán)兩周,直至達到最大加載位移63 mm(對應側(cè)移角為1/25)。第二階段加載位移幅值依次為27 mm(10周,對應側(cè)移角約為1/58)和54 mm(若干周,對應側(cè)移角約為1/29)的循環(huán)加載,直至試件內(nèi)鋼板支撐受拉斷裂破壞。此外,在試件上下端連接端板上安裝位移計(LVDT)以測量試件上下端相對側(cè)移(圖3)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]防屈曲支撐的型式、設計理論與應用研究進展[J]. 郭彥林,童精中,周鵬. 工程力學. 2016(09)
[2]鋼筋混凝土墻板內(nèi)置無粘結(jié)鋼支撐抗沖切研究[J]. 丁玉坤. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2014(08)
[3]單斜無黏結(jié)內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻滯回性能的試驗研究[J]. 張耀春,丁玉坤,趙俊賢. 土木工程學報. 2009(07)
[4]無黏結(jié)內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻滯回性能的數(shù)值模擬[J]. 丁玉坤,張耀春. 土木工程學報. 2009(05)
博士論文
[1]無粘結(jié)內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻滯回性能及其應用研究[D]. 丁玉坤.哈爾濱工業(yè)大學 2009
本文編號：3375530
【文章來源】：建筑結(jié)構(gòu)學報. 2020,41(11)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
試件幾何尺寸及構(gòu)造
圖1 試件幾何尺寸及構(gòu)造依據(jù)試驗裝置的加載能力,同時為考察尺寸變化對試件受力性能的影響,試件內(nèi)置支撐鋼板厚度取10、12、14 mm三種,在試件的正、背面的墻板骨架的厚度為主鋼管高度,取30、40 mm兩種(圖1和表1),共設計6個試件。為重復利用墻板,每種厚度的墻板僅制作1個。依據(jù)鋼板支撐厚度t漸次增大且每個支撐厚度下每側(cè)墻板骨架的厚度T也漸次增大的原則,6個試件的編號依次為PB1～PB6(表1)。每側(cè)墻板總厚度為墻板骨架厚度與波高12 mm壓型彩鋼板厚度之和。鋼板支撐經(jīng)銑邊制作,支撐兩端焊接的加勁肋(圖1)和鋼板支撐采用相同鋼板制作,鋼材為Q235B。為便于支撐連接在加載框架中,在支撐兩端焊接了20 mm厚的連接端板。試件PB3、PB4中鋼板支撐實測寬度為78.0 mm,其余試件鋼板支撐實測寬度為80.0 mm。鋼板支撐材性和厚度實測值見表2。較薄的組裝墻板(T=30 mm)中主鋼管和小鋼管的截面規(guī)格分別為□60×30×3.0和□50×30×2.0。較厚的組裝墻板(T=40 mm)中主鋼管和小鋼管的截面規(guī)格分別為□80×40×4.0和□40×40×1.2。鋼管材性和壁厚實測值見表2。此外,開孔鋼板、小加勁肋、連接板和壓型彩鋼板的屈服強度fy依次為296.55、276.79、303.42 MPa和352.08 MPa,其抗拉強度fu依次為452.70、437.92、421.72 MPa和407.99 MPa。連接板和壓型彩鋼板的實測厚度分別為2.97 mm和0.48 mm。
試驗加載裝置如圖3所示。水平力P由作動器提供。加載采用試件上端水平位移Δ控制,規(guī)定推出作動器時(支撐受壓)位移為負向,拉回時(支撐受拉)位移為正向。采用兩階段加載,若試件在第一階段發(fā)生破壞,則停止試驗;若第一階段沒有破壞,則進入第二階段繼續(xù)加載,直至墻板內(nèi)置支撐破壞。第一階段中,從彈性到初步進入屈服階段,位移幅值依次為0.75、1.5、2.25、3.0、4.0、5.0 mm,每級循環(huán)一周;墻板內(nèi)置支撐屈服后,每級位移增量為1倍的屈服位移Δy(試驗前,根據(jù)鋼板支撐實測屈服強度和支撐長度可得支撐屈服位移計算值;試驗加載中,將滯回曲線初次出現(xiàn)明顯拐點(表明支撐進入屈服)對應的位移為屈服位移觀察值,綜合計算值和觀察值,加載中取Δy=4.5 mm),每級循環(huán)兩周,直至達到最大加載位移63 mm(對應側(cè)移角為1/25)。第二階段加載位移幅值依次為27 mm(10周,對應側(cè)移角約為1/58)和54 mm(若干周,對應側(cè)移角約為1/29)的循環(huán)加載,直至試件內(nèi)鋼板支撐受拉斷裂破壞。此外,在試件上下端連接端板上安裝位移計(LVDT)以測量試件上下端相對側(cè)移(圖3)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]防屈曲支撐的型式、設計理論與應用研究進展[J]. 郭彥林,童精中,周鵬. 工程力學. 2016(09)
[2]鋼筋混凝土墻板內(nèi)置無粘結(jié)鋼支撐抗沖切研究[J]. 丁玉坤. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2014(08)
[3]單斜無黏結(jié)內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻滯回性能的試驗研究[J]. 張耀春,丁玉坤,趙俊賢. 土木工程學報. 2009(07)
[4]無黏結(jié)內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻滯回性能的數(shù)值模擬[J]. 丁玉坤,張耀春. 土木工程學報. 2009(05)
博士論文
[1]無粘結(jié)內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻滯回性能及其應用研究[D]. 丁玉坤.哈爾濱工業(yè)大學 2009
本文編號：3375530
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