兩邊連接薄鋼板剪力墻加固震損RC框架抗震性能試驗研究
發(fā)布時間:2021-09-17 01:53
鋼板剪力墻是一種新型高效抗側(cè)力構(gòu)件,與鋼筋混凝土剪力墻相比,其具有延性好、結(jié)構(gòu)剛度大、抗震性能優(yōu)良等優(yōu)點,同時還可以有效的減小墻體厚度、減輕結(jié)構(gòu)自重進而增加建筑的使用空間。兩邊連接鋼板剪力墻通過焊縫或高強螺栓僅與框架梁連接,與四邊連接鋼板剪力墻相比,避免了框架柱過早發(fā)生破壞;跨高比較大的兩邊連接鋼板剪力墻布置靈活,可以在一跨中分段布置,便于開設(shè)門窗和過道。通過調(diào)整墻板尺寸或數(shù)量,方便地改變剪力墻的剛度和承載力。本文對兩邊連接鋼板剪力墻采用試驗研究和有限元分析理論相結(jié)合的方法研究兩邊連接鋼板剪力墻加固損傷RC框架結(jié)構(gòu)的抗震性能,為該類結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用提供依據(jù)。主要研究內(nèi)容和研究成果:(1)用兩邊連接薄鋼板剪力墻加固損傷RC框架,構(gòu)成框架—兩邊連接薄鋼板剪力墻結(jié)構(gòu),對其進行擬靜力試驗研究,得到滯回曲線和骨架曲線,分析鋼板剪力墻的側(cè)向剛度、延性系數(shù)、耗能性能、承載力退化、峰值剛度退化和變形特性等指標(biāo),并與原RC框架試件試驗結(jié)果進行對比分析。結(jié)果表明:加設(shè)兩邊連接薄鋼板剪力墻可明顯提高損傷RC框架的承載力、抗側(cè)剛度、延性和耗能能力;試件達到峰值荷載時,試件的頂點位移角為1/73,RC框架未發(fā)...
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
框架柱
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-2-的作用,有必要對此種結(jié)構(gòu)進行深入研究。1.2鋼板剪力墻基本概念目前在已經(jīng)建成的鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系的建筑中,鋼板剪力墻仍主要與框架梁、柱四邊連接,鋼板剪力墻的連接如圖1.2所示。通過大量的試驗研究文獻可知,四邊連接鋼板剪力墻對周邊框架的反作用力通常使框架柱產(chǎn)生附加彎矩和軸力,使得框架柱的破壞在其他構(gòu)件之前從而形成了“弱柱強梁”,恰恰與抗震設(shè)計中“強柱弱梁”的設(shè)計理念相違背。這就需要框架柱有足夠的剛度來保證鋼板剪力墻可以正常工作的導(dǎo)致框架柱的截面面積會特別大,但這種做法造成了材料的浪費并且增加了建筑的自重和地震作用。針對以上問題,Xue和Lu[1~3]在1994年最先提出兩邊連接鋼板剪力墻即鋼板剪力墻僅與框架梁連接。兩邊連接鋼板剪力墻很好的解決了上述四邊連接鋼板剪力墻中鋼板剪力墻與框架柱嚴重的依賴性的問題,防止了框架柱過早破壞形成的“弱柱強梁”;其次兩邊連接鋼板剪力墻可以根據(jù)需要分段布置在一跨或幾跨中,靈活布置位置,并且可以通過調(diào)整鋼板的尺寸或數(shù)量來改變剪力墻的剛度和承載力,這個優(yōu)勢在使用鋼支撐或者四邊連接鋼板剪力墻的結(jié)構(gòu)體系中很難得到滿足的。(a)四邊鏈接鋼板剪力墻(b)兩邊連接鋼板剪力墻圖1.2鋼板剪力墻的連接兩邊連接的鋼板剪力墻的分類方法與四邊連接的鋼板剪力墻基本相同:(1)根據(jù)鋼板的高厚比可以分為薄鋼板剪力墻(所謂的薄鋼板是指板材厚度小于4mm的鋼板)和厚鋼板剪力墻兩種形式。(2)根據(jù)加勁助的布置情況可以分為非加勁鋼板剪力墻、兩側(cè)加勁鋼板剪力墻和全加勁鋼板剪力墻等形式。(3)根據(jù)鋼板所用鋼材屈服點可以分為低屈服點鋼板剪力墻和高屈服點鋼板剪
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-3-力墻。(4)根據(jù)鋼板剪力墻所用材料的不同可以分為復(fù)合鋼板墻和防屈曲鋼板墻兩種形式。1.3鋼板剪力墻的發(fā)展與研究現(xiàn)狀鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系的具體組成部分包括內(nèi)嵌鋼板和邊緣構(gòu)件(框架梁、柱以及加勁板件),通常內(nèi)嵌鋼板與框架梁、柱同連接在一起,從整體上構(gòu)成抗側(cè)力體系,該結(jié)構(gòu)體系可以看作為將懸臂梁固定在了地面上,其中懸臂梁的翼緣由框架柱來代替,腹板由內(nèi)嵌鋼板來代替,框架梁則相當(dāng)于加勁肋。如圖1.3所示。a)懸臂梁b)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系圖1.3懸臂梁與剪力墻模型新型抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系——鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)是從20世紀70年代發(fā)展起來的,于1970年在日本鋼鐵公司(NipponSteelBuilding)建筑中應(yīng)用了鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系,到目前為止己經(jīng)經(jīng)過了五十年的發(fā)展歷程。到目前為止,在全世界建筑中運用鋼板剪力墻作為抗側(cè)體系的已達數(shù)十幢,它們大多數(shù)都集中分布在了高烈度地震區(qū)[4]如北美洲和日本這些地區(qū)。這些建筑在實際中應(yīng)用已經(jīng)充分證明了鋼板剪力墻的優(yōu)良性能。其中最具有代表性的建筑是88年完成竣工的日本神戶市政廳大樓[5](KobeCityHall),該大樓共有35層(129.4米高),在二層以上樓層的抗側(cè)力體系均采用了加勁鋼板剪力墻體系,在經(jīng)歷了1995年的阪神大地震后,研究人員通過震后的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),
本文編號:3397724
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
框架柱
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-2-的作用,有必要對此種結(jié)構(gòu)進行深入研究。1.2鋼板剪力墻基本概念目前在已經(jīng)建成的鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系的建筑中,鋼板剪力墻仍主要與框架梁、柱四邊連接,鋼板剪力墻的連接如圖1.2所示。通過大量的試驗研究文獻可知,四邊連接鋼板剪力墻對周邊框架的反作用力通常使框架柱產(chǎn)生附加彎矩和軸力,使得框架柱的破壞在其他構(gòu)件之前從而形成了“弱柱強梁”,恰恰與抗震設(shè)計中“強柱弱梁”的設(shè)計理念相違背。這就需要框架柱有足夠的剛度來保證鋼板剪力墻可以正常工作的導(dǎo)致框架柱的截面面積會特別大,但這種做法造成了材料的浪費并且增加了建筑的自重和地震作用。針對以上問題,Xue和Lu[1~3]在1994年最先提出兩邊連接鋼板剪力墻即鋼板剪力墻僅與框架梁連接。兩邊連接鋼板剪力墻很好的解決了上述四邊連接鋼板剪力墻中鋼板剪力墻與框架柱嚴重的依賴性的問題,防止了框架柱過早破壞形成的“弱柱強梁”;其次兩邊連接鋼板剪力墻可以根據(jù)需要分段布置在一跨或幾跨中,靈活布置位置,并且可以通過調(diào)整鋼板的尺寸或數(shù)量來改變剪力墻的剛度和承載力,這個優(yōu)勢在使用鋼支撐或者四邊連接鋼板剪力墻的結(jié)構(gòu)體系中很難得到滿足的。(a)四邊鏈接鋼板剪力墻(b)兩邊連接鋼板剪力墻圖1.2鋼板剪力墻的連接兩邊連接的鋼板剪力墻的分類方法與四邊連接的鋼板剪力墻基本相同:(1)根據(jù)鋼板的高厚比可以分為薄鋼板剪力墻(所謂的薄鋼板是指板材厚度小于4mm的鋼板)和厚鋼板剪力墻兩種形式。(2)根據(jù)加勁助的布置情況可以分為非加勁鋼板剪力墻、兩側(cè)加勁鋼板剪力墻和全加勁鋼板剪力墻等形式。(3)根據(jù)鋼板所用鋼材屈服點可以分為低屈服點鋼板剪力墻和高屈服點鋼板剪
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-3-力墻。(4)根據(jù)鋼板剪力墻所用材料的不同可以分為復(fù)合鋼板墻和防屈曲鋼板墻兩種形式。1.3鋼板剪力墻的發(fā)展與研究現(xiàn)狀鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系的具體組成部分包括內(nèi)嵌鋼板和邊緣構(gòu)件(框架梁、柱以及加勁板件),通常內(nèi)嵌鋼板與框架梁、柱同連接在一起,從整體上構(gòu)成抗側(cè)力體系,該結(jié)構(gòu)體系可以看作為將懸臂梁固定在了地面上,其中懸臂梁的翼緣由框架柱來代替,腹板由內(nèi)嵌鋼板來代替,框架梁則相當(dāng)于加勁肋。如圖1.3所示。a)懸臂梁b)鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系圖1.3懸臂梁與剪力墻模型新型抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系——鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)是從20世紀70年代發(fā)展起來的,于1970年在日本鋼鐵公司(NipponSteelBuilding)建筑中應(yīng)用了鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系,到目前為止己經(jīng)經(jīng)過了五十年的發(fā)展歷程。到目前為止,在全世界建筑中運用鋼板剪力墻作為抗側(cè)體系的已達數(shù)十幢,它們大多數(shù)都集中分布在了高烈度地震區(qū)[4]如北美洲和日本這些地區(qū)。這些建筑在實際中應(yīng)用已經(jīng)充分證明了鋼板剪力墻的優(yōu)良性能。其中最具有代表性的建筑是88年完成竣工的日本神戶市政廳大樓[5](KobeCityHall),該大樓共有35層(129.4米高),在二層以上樓層的抗側(cè)力體系均采用了加勁鋼板剪力墻體系,在經(jīng)歷了1995年的阪神大地震后,研究人員通過震后的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),
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