超薄壁冷彎型鋼房屋的部件采用工廠化生產,現(xiàn)場分層裝配的工藝流程,符合國家提出的建筑工業(yè)化要求。已有研究表明低層房屋具有良好的抗震性能,可廣泛應用于高烈度抗震設防區(qū)。但當結構用于多層房屋中時,隨層數增加水平地震作用將增大,僅通過加強抗側構件等措施很難保證結構安全,需針對結構分散承載具有明顯的空間整體性、多桿件及多層帶來的軸壓增大等特點,開展部件抗震性能及結構抗震設計方法等重要問題的研究,能較高效的完成房屋在不同地震強度下的損傷評估,并完成結構抗震設計,確保結構承載安全可靠。本文對多層房屋體系開展了系列試驗研究與理論分析,包括層間加強方法、組合墻體-樓板節(jié)點抗震、含有樓層連接處的雙層組合墻體抗剪及結構的抗震設計方法等。具體工作內容如下:（1）提出了對處于結構薄弱部位的樓層連接處采取構造加強的5種方法,將其應用于房屋層間構造加強措施中;對部件開展力學性能研究,獲得承載力及變形等指標,從結構層間位移角限值及抗破壞能力方面考慮,確定加強部件的適用性。（2）提出了對含有樓層連接處的23個雙層組合墻體足尺試件開展低周往復加載的抗剪性能研究,考慮抗拔錨栓形式及數量、面板類型及厚度、軸壓力和層間加強部件... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數】：170 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 超薄壁冷彎型鋼結構研究現(xiàn)狀
        1.2.1 墻架柱-樓層梁連接研究現(xiàn)狀
        1.2.2 組合墻體抗剪性能研究現(xiàn)狀
        1.2.3 整體結構抗震性能研究現(xiàn)狀
        1.2.4 地震作用下基于損傷的抗震性能評估方法
    1.3 規(guī)范中連接構造及結構限值要求
    1.4 本文研究內容及技術路線
        1.4.1 主要研究內容
        1.4.2 總體技術路線
第2章 超薄壁冷彎型鋼房屋層間加強方法
    2.1 引言
    2.2 組合墻體構造分析
    2.3 組合墻體-樓層梁連接方法
        2.3.1 規(guī)程推薦連接傳力機理及構造規(guī)定
        2.3.2 角鋼加強型連接
    2.4 樓層連接處加強方法
        2.4.1 外墻加強方法
        2.4.2 加強桁架承載性能分析
        2.4.3 試驗及有限元對比分析
        2.4.4 有限元參數化分析
        2.4.5 加強桁架承載性能對比
        2.4.6 內墻加強方法
        2.4.7 內墻有限元分析
    2.5 本章小結
第3章 墻架柱-樓層梁及考慮蒙皮后的節(jié)點抗震性能研究
    3.1 引言
    3.2 試驗目的
    3.3 試件和材性
        3.3.1 試件設計
        3.3.2 材料性能
    3.4 試驗裝置及加載制度
        3.4.1 試驗裝置
        3.4.2 加載制度
        3.4.3 測點布置
    3.5 試驗現(xiàn)象
        3.5.1 矩形墻架柱截面系列試件
        3.5.2 C型墻架柱截面系列試件
    3.6 試驗結果
        3.6.1 C型截面墻架柱荷載-位移(P-Δ)曲線
        3.6.2 矩型截面墻架柱荷載-位移(P-Δ)曲線
        3.6.3 主要試驗結果
        3.6.4 耗能系數和延性系數
        3.6.5 節(jié)點剛度
        3.6.6 骨架曲線對比分析
        3.6.7 應變及分析
    3.7 考慮蒙皮的組合墻體-樓板節(jié)點抗震性能試驗研究
        3.7.1 試驗概況
        3.7.2 試驗現(xiàn)象及破壞特征
        3.7.3 試驗結果及分析
    3.8 墻架柱-樓層梁節(jié)點抗震性能有限元分析
        3.8.1 有限元分析模型
        3.8.2 單元選取
        3.8.3 材料特性
        3.8.4 建模方式及網格劃分
        3.8.5 自攻螺釘簡化處理方法
        3.8.6 接觸處理及邊界條件
        3.8.7 加載方式及求解設置
    3.9 有限元分析模型驗證
        3.9.1 破壞模式對比
        3.9.2 滯回曲線對比
        3.9.3 承載力特征值對比
    3.10 有限元參數化分析
        3.10.1 軸壓比影響
        3.10.2 角鋼厚度影響分析
    3.11 本章小結
第4章 雙層組合墻體抗剪性能試驗研究
    4.1 引言
    4.2 試驗目的
    4.3 試件設計
    4.4 試驗裝置及加載制度
    4.5 測點布置及試件破壞認定
    4.6 邊墻體歐松板系列試件
        4.6.1 試驗現(xiàn)象及破壞特征
        4.6.2 滯回曲線
        4.6.3 骨架曲線
        4.6.4 試件屈服荷載、破壞荷載的確定
        4.6.5 耗能及延性性能
        4.6.6 剛度退化
        4.6.7 承載力退化曲線
        4.6.8 荷載-應變曲線
        4.6.9 試驗小結
    4.7 邊墻其它類面板試件
        4.7.1 試件設計
        4.7.2 試驗現(xiàn)象及破壞特征
        4.7.3 滯回曲線
        4.7.4 骨架曲線
        4.7.5 試件屈服及破壞荷載確定
        4.7.6 耗能及延性
        4.7.7 剛度退化
        4.7.8 承載力退化
        4.7.9 試驗小結
    4.8 中間墻體試件
        4.8.1 試件設計
        4.8.2 試驗現(xiàn)象及破壞特征
        4.8.3 滯回曲線
        4.8.4 骨架曲線
        4.8.5 試件屈服、極限、破壞荷載
        4.8.6 剛度退化
        4.8.7 承載力退化
        4.8.8 試驗小結
    4.9 本章小結
第5章 雙層組合墻體抗剪性能理論研究
    5.1 承載力計算及分析
        5.1.1 自攻螺釘承載力計算
        5.1.2 抗剪承載力計算及分析
    5.2 墻體抗側移剛度理論計算
        5.2.1 抗側移剛度確定方法
        5.2.2 中間墻體抗側移剛度計算
        5.2.3 邊墻體抗側移剛度理論計算
    5.3 有限元分析
        5.3.1 有限元分析說明
        5.3.2 建模方式及網格劃分
        5.3.3 自攻螺釘簡化及耦合處理
        5.3.4 接觸處理及邊界條件
        5.3.5 破壞模式對比
        5.3.6 承載力特征值對比
    5.4 有限元參數化分析
        5.4.1 軸壓力影響分析
        5.4.2 面板材料影響分析
        5.4.3 面板厚度影響分析
        5.4.4 樓層梁間距影響分析
    5.5 本章小結
第6章 地震作用下多層房屋簡化設計方法研究
    6.1 結構地震反應分析及模型簡化
        6.1.1 地震反應分析方法
        6.1.2 等代拉桿剛度計算推導
        6.1.3 多層房屋簡化分析模型的建立
    6.2 有限元模擬驗證
    6.3 多層房屋地震反應簡化分析
        6.3.1 地震波的選擇
        6.3.2 結構自振周期與陣型
        6.3.3 加速度時程曲線分析
        6.3.4 有限元分析與底部剪力法計算結果對比
        6.3.5 多遇地震作用下結構響應分析
    6.4 罕遇地震作用下結構響應分析
        6.4.1 加速度響應及分析
        6.4.2 層間位移響應及分析
    6.5 結構基于損傷的抗震設計方法研究
        6.5.1 振動臺損傷參數
        6.5.2 墻體抗剪損傷參數
        6.5.3 雙層墻體損傷參數
        6.5.4 組合墻體-樓板節(jié)點損傷情況
        6.5.5 多層房屋損傷狀態(tài)判據確定
        6.5.6 多層房屋損傷評定方法
    6.6 本章小結
結論及展望
    1 結論
    2 展望
參考文獻
致謝
附錄 A攻讀學位期間發(fā)表的學術論文及專利
附錄 B攻讀學位期間參與的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
[1]裝配式冷彎薄壁型鋼結構中4種連接的抗剪性能試驗研究[J]. 閆維明,慕婷婷,謝志強,宋林琳.  北京工業(yè)大學學報. 2018(08)
[2]冷彎薄壁型鋼龍骨式剪力墻抗震性能簡化及精細化數值模擬研究[J]. 李元齊,馬榮奎.  建筑鋼結構進展. 2017(06)
[3]多層冷彎薄壁型鋼結構住宅抗震性能分析[J]. 周緒紅,管宇,石宇.  建筑鋼結構進展. 2017(06)
[4]雙肢冷彎薄壁型鋼拼合箱形柱受壓試驗研究與有限元分析[J]. 聶少鋒,周天華,周緒紅,李方濤,孫玉金.  建筑結構學報. 2017(10)
[5]夾芯墻板覆面冷彎薄壁型鋼承重復合墻體受剪試驗[J]. 陳偉,葉繼紅,許陽.  建筑結構學報. 2017(07)
[6]綠色裝配式鋼結構建筑體系研究與應用[J]. 郝際平,孫曉嶺,薛強,樊春雷.  工程力學. 2017(01)
[7]超薄壁冷彎型鋼矩形截面鋼管墻架柱-樓層梁連接抗震性能試驗研究[J]. 褚云朋,姚勇.  建筑結構學報. 2016(07)
[8]基于概率的鋼框架結構地震失效模式識別方法[J]. 徐龍河,吳耀偉,李忠獻.  工程力學. 2016(05)
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博士論文
[1]水平地震作用下多層冷彎薄壁型鋼結構住宅的抗震性能研究[D]. 石宇.長安大學 2008
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碩士論文
[1]冷彎薄壁型鋼C-C型梁柱鋼板—螺栓節(jié)點力學性能研究[D]. 鐘延營.北京交通大學 2010
[2]高強冷彎薄壁型鋼單面覆板墻體立柱軸壓性能試驗研究[D]. 馬榮奎.西安建筑科技大學 2008
[3]高強冷彎薄壁型鋼骨架帶交叉支撐墻體抗剪性能研究[D]. 陳衛(wèi)海.西安建筑科技大學 2008
[4]冷成型薄壁C型鋼壓彎構件滯回性能研究[D]. 陸曦.南京工業(yè)大學 2006
[5]鋼板連接對冷彎薄壁C型鋼梁柱節(jié)點的受力影響及有限元分析[D]. 喬存懷.重慶大學 2006
[6]冷彎型鋼立柱組合墻體抗剪承載力簡化計算方法研究[D]. 聶少鋒.長安大學 2006
[7]新型輕鋼龍骨體系梁—柱節(jié)點試驗性研究及有限元分析[D]. 陳堅.武漢理工大學 2006
[8]冷彎薄壁型鋼框架半剛性節(jié)點動力性能試驗研究及有限元分析[D]. 王軍.重慶大學 2005
[9]低層冷彎薄壁型鋼結構住宅組合墻體抗剪承載力研究[D]. 石宇.長安大學 2005



本文編號：3186703