新型卷邊鋼板PEC組合柱—鋼梁BRS板耗能自復位連接組合框架層間倒塌機理研究
發(fā)布時間:2021-12-25 11:37
自復位結(jié)構(gòu)形式具有諸多優(yōu)點,相比于一般結(jié)構(gòu)形式,其主要優(yōu)點包括:(1)利用輔助耗能構(gòu)件,有效地提高試件的抗震性能;(2)結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件不會受到過大損傷,預拉桿可以有效的減少結(jié)構(gòu)的殘余變形,有利于結(jié)構(gòu)的震后修復和震后使用;(3)輔助耗能構(gòu)件通過螺栓與主體結(jié)構(gòu)連接,便于更換與維修。為了系統(tǒng)研究新型PEC柱-鋼梁自復位連接組合結(jié)構(gòu)體系的抗震性能,本文基于課題組在PEC柱-鋼梁自復位節(jié)點連接上獲得的研究成果,主要研究新型卷邊鋼板PEC組合柱-鋼梁BRS板耗能自復位連接組合框架中間層倒塌機理。首先結(jié)合實驗室實際條件,設計制作了1榀新型卷邊鋼板PEC組合柱-鋼梁BRS板耗能自復位連接組合框架中間層子結(jié)構(gòu)試件,由于客觀原因造成抗震試驗未能如愿進行,為此本文以試驗試件為基礎,考慮對穿螺栓布置方式、預應力大小、長圓孔尺寸、BRS板尺寸和豎向力作用等設計參數(shù),采用有限元分析軟件ABAQUS建立8個模擬試件并對其進行水平低周往復荷載下數(shù)值模擬,研究各設計參數(shù)對試件承載力、連接性能、耗能能力、變形模式、節(jié)點傳力機理、殘余變形等抗震性能影響規(guī)律。通過對模擬數(shù)據(jù)整理分析,研究結(jié)果顯示:BRS板自復位連接通過設置預...
【文章來源】:蘇州科技大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
試件幾何模型
(c)SYJ2整體 (d)SYJ2層間圖 4 試件 SYJ1和 SYJ2 的滯回曲線4.1.2 節(jié)點力學性能節(jié)點的彎矩 M-轉(zhuǎn)角 θ 關(guān)系曲線是體現(xiàn)節(jié)點的各種性能的重要指標。由于層間子結(jié)構(gòu)的四個節(jié)點受力性能基本重合,本文根據(jù)模擬所得數(shù)據(jù),繪制了試件左上節(jié)點分析至超過罕遇地震水平下框架結(jié)構(gòu)層間側(cè)移限值 1/30(相對側(cè)移 4.0%)的最大轉(zhuǎn)角對應的彎矩數(shù)值對比見表 5和滯回曲線見圖 5。由圖 5和表 5可知:加載初期試件 SYJ1 試件由于預拉桿作用處于消壓狀態(tài),分析至節(jié)點彎矩 24.73kN m 時梁翼緣與 BRS 連接件有一定脫離;試件繼續(xù)分析計算,高強螺栓與 BRS 連接件后孔的孔壁擠壓,BRS 板開始彈性拉伸,此時梁柱均處在線彈性狀態(tài);隨著分析計算的繼續(xù)至 45mm加載級(加載相對側(cè)移 δ整體=1.5%),BRS 耗能段從中部開始進入屈服,試件開始通過 BRS 耗能段的屈服耗散能量;隨著分析計算的繼續(xù)至 105mm 加載級(加載相對側(cè)移 δ整體=3.5%),鋼梁在后排螺栓附近的受壓翼緣出現(xiàn)微量屈服;而隨著模型分析的繼續(xù),梁屈服區(qū)域保持增大狀態(tài)。
SYJ1和SYJ2荷載-轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線
【參考文獻】:
期刊論文
[1]T形件焊接加強型連接新型PEC柱-鋼梁組合框架結(jié)構(gòu)抗震性能數(shù)值模擬[J]. 郭通達,方有珍,袁園,蔡珊珊. 鋼結(jié)構(gòu). 2018(02)
[2]薄鋼板PEC柱-削弱截面鋼梁框架層間抗震試驗研究[J]. 方有珍,戴雅萍,王辰宇,趙宏康,楊彬. 西南交通大學學報. 2017(04)
[3]BRS板部分自復位連接新型卷邊PEC柱-鋼梁組合框架邊節(jié)點抗震機理試驗[J]. 方有珍,趙帥領,徐飛,金晶,汪逸萍. 河海大學學報(自然科學版). 2017(04)
[4]T形件加強型節(jié)點PEC柱-鋼梁組合框架層間倒塌機理試驗研究[J]. 方有珍,王玉璽,鈕榮斌,孫國華. 西安建筑科技大學學報(自然科學版). 2016(04)
[5]新型PEC柱-鋼梁摩擦耗能部分自復位節(jié)點抗震性能數(shù)值模擬[J]. 趙凱,方有珍,楊永龍. 工程抗震與加固改造. 2016(03)
[6]新型PEC柱-鋼梁中節(jié)點摩擦耗能型部分自復位連接抗震性能試驗研究[J]. 方有珍,趙凱,陳赟,楊永龍,孫國華. 土木工程學報. 2016(04)
[7]新型PEC柱-鋼梁端板連接組合框架層間抗震機理試驗研究[J]. 方有珍,楊彬,鈕榮斌,孫國華. 四川大學學報(工程科學版). 2015(06)
[8]新型PEC柱(弱軸)-鋼梁節(jié)點BRS耗能板部分自復位連接抗震性能研究[J]. 楊永龍,方有珍,趙凱. 蘇州科技學院學報(工程技術(shù)版). 2014(04)
[9]新型卷邊鋼板組合PEC柱-鋼梁中節(jié)點抗震性能試驗研究[J]. 方有珍,顧強,姚江峰,馬吉,孫國華. 土木工程學報. 2014(07)
[10]新型卷邊鋼板組合截面PEC柱(強軸)滯回性能試驗研究[J]. 方有珍,馬吉,陸承鐸,曲延全,申林. 工程力學. 2013(03)
本文編號:3552385
【文章來源】:蘇州科技大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
試件幾何模型
(c)SYJ2整體 (d)SYJ2層間圖 4 試件 SYJ1和 SYJ2 的滯回曲線4.1.2 節(jié)點力學性能節(jié)點的彎矩 M-轉(zhuǎn)角 θ 關(guān)系曲線是體現(xiàn)節(jié)點的各種性能的重要指標。由于層間子結(jié)構(gòu)的四個節(jié)點受力性能基本重合,本文根據(jù)模擬所得數(shù)據(jù),繪制了試件左上節(jié)點分析至超過罕遇地震水平下框架結(jié)構(gòu)層間側(cè)移限值 1/30(相對側(cè)移 4.0%)的最大轉(zhuǎn)角對應的彎矩數(shù)值對比見表 5和滯回曲線見圖 5。由圖 5和表 5可知:加載初期試件 SYJ1 試件由于預拉桿作用處于消壓狀態(tài),分析至節(jié)點彎矩 24.73kN m 時梁翼緣與 BRS 連接件有一定脫離;試件繼續(xù)分析計算,高強螺栓與 BRS 連接件后孔的孔壁擠壓,BRS 板開始彈性拉伸,此時梁柱均處在線彈性狀態(tài);隨著分析計算的繼續(xù)至 45mm加載級(加載相對側(cè)移 δ整體=1.5%),BRS 耗能段從中部開始進入屈服,試件開始通過 BRS 耗能段的屈服耗散能量;隨著分析計算的繼續(xù)至 105mm 加載級(加載相對側(cè)移 δ整體=3.5%),鋼梁在后排螺栓附近的受壓翼緣出現(xiàn)微量屈服;而隨著模型分析的繼續(xù),梁屈服區(qū)域保持增大狀態(tài)。
SYJ1和SYJ2荷載-轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線
【參考文獻】:
期刊論文
[1]T形件焊接加強型連接新型PEC柱-鋼梁組合框架結(jié)構(gòu)抗震性能數(shù)值模擬[J]. 郭通達,方有珍,袁園,蔡珊珊. 鋼結(jié)構(gòu). 2018(02)
[2]薄鋼板PEC柱-削弱截面鋼梁框架層間抗震試驗研究[J]. 方有珍,戴雅萍,王辰宇,趙宏康,楊彬. 西南交通大學學報. 2017(04)
[3]BRS板部分自復位連接新型卷邊PEC柱-鋼梁組合框架邊節(jié)點抗震機理試驗[J]. 方有珍,趙帥領,徐飛,金晶,汪逸萍. 河海大學學報(自然科學版). 2017(04)
[4]T形件加強型節(jié)點PEC柱-鋼梁組合框架層間倒塌機理試驗研究[J]. 方有珍,王玉璽,鈕榮斌,孫國華. 西安建筑科技大學學報(自然科學版). 2016(04)
[5]新型PEC柱-鋼梁摩擦耗能部分自復位節(jié)點抗震性能數(shù)值模擬[J]. 趙凱,方有珍,楊永龍. 工程抗震與加固改造. 2016(03)
[6]新型PEC柱-鋼梁中節(jié)點摩擦耗能型部分自復位連接抗震性能試驗研究[J]. 方有珍,趙凱,陳赟,楊永龍,孫國華. 土木工程學報. 2016(04)
[7]新型PEC柱-鋼梁端板連接組合框架層間抗震機理試驗研究[J]. 方有珍,楊彬,鈕榮斌,孫國華. 四川大學學報(工程科學版). 2015(06)
[8]新型PEC柱(弱軸)-鋼梁節(jié)點BRS耗能板部分自復位連接抗震性能研究[J]. 楊永龍,方有珍,趙凱. 蘇州科技學院學報(工程技術(shù)版). 2014(04)
[9]新型卷邊鋼板組合PEC柱-鋼梁中節(jié)點抗震性能試驗研究[J]. 方有珍,顧強,姚江峰,馬吉,孫國華. 土木工程學報. 2014(07)
[10]新型卷邊鋼板組合截面PEC柱(強軸)滯回性能試驗研究[J]. 方有珍,馬吉,陸承鐸,曲延全,申林. 工程力學. 2013(03)
本文編號:3552385
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