【摘要】：外露式鋼柱腳廣泛應(yīng)用于中低層鋼結(jié)構(gòu)框架中。然而,地震災(zāi)害表明,很多建筑的損壞倒塌是由于柱腳錨栓破壞引起的,柱腳的滯回曲線具有明顯的捏縮效應(yīng),耗能能力差,柱腳一旦發(fā)生破壞很難實(shí)現(xiàn)震后快速修復(fù)。為克服外露式柱腳存在的不足,基于韌性的防災(zāi)設(shè)計(jì)需求,本文設(shè)計(jì)三種新型柱腳形式,雙屈服機(jī)制柱腳、可更換柱腳及可定制柱腳。雙屈服機(jī)制柱腳通過(guò)設(shè)置雙底板的形式,使柱腳同時(shí)具有錨栓屈服機(jī)制和底板屈服機(jī)制。試驗(yàn)中以?xún)?nèi)錨栓和外底板為變化參數(shù),共設(shè)計(jì)4組試件,研究柱腳的抗震性能。結(jié)果表明,雙屈服機(jī)制柱腳同時(shí)具有錨栓屈服機(jī)制和底板屈服機(jī)制,可顯著改善外露式柱腳的承載力和耗能能力;大變形下,內(nèi)錨栓斷裂退出工作,由底板屈服機(jī)制控制,具有較高的延性,避免柱腳發(fā)生突然破壞;在一定范圍內(nèi)可通過(guò)增加外底板厚度提高雙屈服機(jī)制柱腳的承載力和耗能能力。在此基礎(chǔ)上,提出雙屈服機(jī)制柱腳屈服線的分布特點(diǎn),結(jié)合虛功原理給出受力機(jī)制和承載力計(jì)算方法�？筛鼡Q柱腳是在柱腳底板周?chē)贾猛獾装?地震發(fā)生時(shí)柱腳的變形和耗能主要集中在可更換底板,震后可更換底板破壞,可迅速更換新的可更換底板,實(shí)現(xiàn)耗能和震后快速修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)提出的可更換柱腳進(jìn)行試驗(yàn)研究,結(jié)果表明,可更換柱腳節(jié)點(diǎn)可有效提高柱腳的耗能能力。在柱頂轉(zhuǎn)角為3%時(shí),其耗能能力是常規(guī)外露式柱腳的兩倍。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,分析了可更換底板塑性鉸的形成特點(diǎn),并提出柱腳的受力機(jī)制和承載力計(jì)算公式�？啥ㄖ浦_在鋼柱兩側(cè)布置消能器,提高柱腳的耗能能力和抗震性能�？啥ㄖ浦_消能器有三種形式:拉壓型、剪切型和隅撐型。針對(duì)新提出的可定制柱腳節(jié)點(diǎn),先從理論分析節(jié)點(diǎn)的受力機(jī)理和設(shè)計(jì)方法。在此基礎(chǔ)上利用ABAQUS建立有限元模型,考察柱腳在反復(fù)荷載作用下的滯回特性,并驗(yàn)證理論分析的準(zhǔn)確性。最后,對(duì)拉壓型可定制柱腳以軸壓比、寬厚比等為參數(shù)進(jìn)行數(shù)值分析,給出設(shè)計(jì)建議。
【圖文】：

圖 1.3 外露式柱腳模型[35]Fig. 1.3 Modeling of the column bases[35]998 年）[35]提出外露式柱腳以轉(zhuǎn)動(dòng)變形為urocode 3 為基礎(chǔ)，提出了柱腳的力學(xué)模

圖 1.4 柱腳分解受力[37]Fig. 1.4 Decomposition of the column base with the base plate into the major components[37]Kanvinde A. M.等人（2012 年）[38]針對(duì)目前計(jì)算外露式鋼柱腳抗彎剛度存在的一種計(jì)算柱腳抗彎剛度的新方法。為驗(yàn)證提出的柱腳抗彎剛度公式的適用性，柱腳試驗(yàn)，，考慮底板平面尺寸、厚度、軸力大小、錨栓強(qiáng)度及混凝土強(qiáng)度等參
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU352.11

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本文編號(hào)：2595472