【摘要】：自復(fù)位結(jié)構(gòu)的提出很好地解決了目前國(guó)內(nèi)外建筑震后殘余變形過(guò)大、修復(fù)難度加大以及相應(yīng)成本增加等問(wèn)題,通過(guò)在結(jié)構(gòu)主體部件上增設(shè)預(yù)拉桿并配合輔助耗能構(gòu)件,利用預(yù)拉桿的預(yù)應(yīng)力實(shí)現(xiàn)自復(fù)位效果、減少殘余變形,并依靠耗能件耗散地震能量。課題組在基于國(guó)內(nèi)外自復(fù)位結(jié)構(gòu)研究基礎(chǔ)上,并結(jié)合自身所提出的PEC柱相關(guān)課題的研究成果,提出了一種基于性態(tài)目標(biāo)設(shè)計(jì)的新型卷邊PEC柱-鋼梁部分自復(fù)位摩擦耗能型連接形式,在設(shè)計(jì)目標(biāo)地震荷載作用下,連接以摩擦耗能為主,在超過(guò)設(shè)計(jì)地震荷載作用后,結(jié)構(gòu)主體構(gòu)件進(jìn)一步發(fā)揮作用,避免了傳統(tǒng)自復(fù)位結(jié)構(gòu)中安全冗余度過(guò)大的問(wèn)題,因此部分自復(fù)位連接形式具有著更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域與理論研究?jī)r(jià)值,一系列試驗(yàn)與模擬研究表明,該新型部分自復(fù)位連接形式具有良好的自復(fù)位效果與耗能能力,實(shí)現(xiàn)了復(fù)位、耗能、安全冗余度三者的有機(jī)統(tǒng)一。為了進(jìn)一步研究新型卷邊PEC柱-鋼梁部分自復(fù)位摩擦耗能型連接組合框架的抗震性能,本文對(duì)一個(gè)柱底在鉸接條件下的1榀兩層新型卷邊PEC柱(弱軸)-鋼梁部分自復(fù)位摩擦耗能型連接組合框架進(jìn)行低周往復(fù)擬靜力試驗(yàn),結(jié)合試驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)分析框架的傳力機(jī)理與力學(xué)性能,并通過(guò)有限元軟件進(jìn)行建模分析驗(yàn)證,同時(shí)通過(guò)模擬考察研究各參數(shù)對(duì)框架性能的影響。研究結(jié)果表明:在柱底鉸接條件下,試件的上層抗側(cè)剛度大于下層抗側(cè)剛度,下層受力進(jìn)程較上層結(jié)構(gòu)更快,層間自復(fù)位效果良好;模擬試件的承載力與剛度大于實(shí)際試件,試件滯回曲線與模擬試件的滯回曲線發(fā)展規(guī)律基本一致;柱底固接的試件相比柱底鉸接的試件具有更高的承載力與抗側(cè)剛度,其受力發(fā)展進(jìn)程快于柱底鉸接的框架;僅在T形件翼緣外側(cè)布置螺栓的試件由于T形件內(nèi)翼緣的翹曲變形沒(méi)有進(jìn)入承壓型受力模式,受力進(jìn)程滯后;基于不同性能要求的建筑,可以通過(guò)改變T形件上長(zhǎng)圓孔的尺寸來(lái)控制結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)程;豎向力加快了PEC柱中的受力進(jìn)程的發(fā)展,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能影響較小;在低周往復(fù)擬靜力試驗(yàn)中,當(dāng)加載至中震層間側(cè)移角限值2%時(shí),試件整體殘余側(cè)移轉(zhuǎn)角為0.0026rad,在加載至相對(duì)側(cè)移的3%前,結(jié)構(gòu)的耗能基本由部分自復(fù)位摩擦耗能連接提供,加載至大震限值3.5%時(shí),整體的殘余側(cè)移轉(zhuǎn)角為0.008rad,框架具有良好的自復(fù)位效果,當(dāng)加載至相對(duì)側(cè)移的4%時(shí),結(jié)構(gòu)的承載力仍處于上升趨勢(shì);該組合框架具有良好的自復(fù)位效果、耗能能力以及良好的抗倒塌能力,并能在結(jié)構(gòu)進(jìn)入承壓型受力模式后,試件主體構(gòu)件進(jìn)一步發(fā)揮作用。
【圖文】：

蘇州科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 緒論式中：2 為摩擦面數(shù)，，μ 為摩擦系數(shù)(0.4~0.5)，N 為摩擦面的法向壓力。動(dòng)摩擦系數(shù)與靜摩擦系數(shù)基本相同。2001 年，2002 年 Ricles[14]和 Garlock 提出了一種將梁端上下翼緣用角鋼與柱翼緣通過(guò)螺栓連接的節(jié)點(diǎn)形式，角鋼作為梁柱連接處的耗能件，預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨固在柱側(cè)板處提供節(jié)點(diǎn)處的恢復(fù)力矩來(lái)防止結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的殘余轉(zhuǎn)角與變形，并對(duì)設(shè)計(jì)試件的一系列試驗(yàn)研究，如圖 1.1 所示。研究結(jié)果表明：在節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)合理的情況下，連接節(jié)點(diǎn)的非彈性變形受角鋼控制。

點(diǎn)的非彈性變形受角鋼控制。圖 1.1 節(jié)點(diǎn)與試件構(gòu)造2003 年，2005 年 Rojas 等[15]針對(duì)抗震鋼框架提出了一種預(yù)應(yīng)力摩擦阻尼連接(PTfriction damped connection，簡(jiǎn)稱 PFDC)。PFDC 使用開(kāi)槽剪切片將柱連接到梁腹板，摩擦耗能件設(shè)置在梁頂與梁底翼緣上，梁柱則通過(guò)設(shè)置 T 形件使用螺栓連接，連接構(gòu)造與設(shè)計(jì)機(jī)理如圖 1.2 所示，研究表明：采用 PFDC 連接的框架結(jié)構(gòu)對(duì)比傳統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)沒(méi)有明顯的殘余變形。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU352.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2647705