冷彎薄壁卷邊槽鋼框架體系抗震性能研究.pdf

1、近年來(lái)冷彎薄壁型鋼作為一種高效、經(jīng)濟(jì)型材受到國(guó)內(nèi)外工程界的普遍關(guān)注,冷彎薄壁型鋼在建筑業(yè)中的應(yīng)用也日趨廣泛。本文通過(guò)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究和有限元模擬分析對(duì)以冷彎薄壁型鋼作為主要承重構(gòu)件的單層單跨框架的抗震性能進(jìn)行了深入的研究。
　　在對(duì)冷彎薄壁卷邊槽鋼框架進(jìn)行的試驗(yàn)研究中,共設(shè)計(jì)了4組單層單跨的冷彎薄壁型鋼框架,梁柱均采用冷彎薄壁卷邊槽鋼組合工字形截面,斜撐采用等邊單角鋼截面,卷邊槽鋼通過(guò)高強(qiáng)螺栓和節(jié)點(diǎn)板連接,斜撐與節(jié)點(diǎn)板之

2、間通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接。試驗(yàn)主要研究改變斜撐布置形式和軸壓比對(duì)框架抗震性能的影響,得到框架在低周反復(fù)荷載作用下的滯回曲線、骨架曲線和應(yīng)力分布情況,對(duì)框架的剛度退化、延性、耗能性能和破壞機(jī)理進(jìn)行研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:試件破壞形式均為斜撐凈截面被拉斷,梁端和柱腳腹板出現(xiàn)局部失穩(wěn)破壞,框架發(fā)生整體失穩(wěn)破壞。各試件承載力退化穩(wěn)定,循環(huán)次數(shù)對(duì)試件承載力的影響較小,交叉斜撐布置形式的框架承載力降低幅度較高。軸壓比越大,承載力退化越顯著。交叉斜撐布置形式的

3、框架初始剛度較高,隨著加載等級(jí)的提高,各試件的初始剛度退化均很明顯,試件屈服后,剛度下降的幅度更大,交叉斜撐布置形式的框架剛度退化幅度大于單向斜撐的布置形式。隨著加載等級(jí)的提高,試件的能量耗散系數(shù)和等效粘滯阻尼系數(shù)降低,試件的等效粘滯阻尼系數(shù)同其它輕型鋼結(jié)構(gòu)相比,耗能性能基本持平。
　　為進(jìn)一步研究冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)框架體系的抗震性能,本文應(yīng)用有限元軟件ANSYS12.0對(duì)試驗(yàn)中的4組試件進(jìn)行有限元模擬分析。對(duì)4個(gè)框架模型建立了相同