蜂窩輕鋼門式剛架柱抗震性能及整體穩(wěn)定計(jì)算方法研究.pdf

1、蜂窩鋼構(gòu)件相較于擴(kuò)張前原型鋼實(shí)腹構(gòu)件,抗彎承載力及剛度得到大幅提高,可充分利用鋼材的強(qiáng)度,受力更合理,且造型美觀。蜂窩鋼構(gòu)件適于應(yīng)用在輕鋼門式剛架之中,蜂窩梁已有較豐富的科研成果,目前蜂窩柱的研究還需加強(qiáng),因此,本文對(duì)蜂窩鋼柱開展了試驗(yàn)研究、有限元仿真計(jì)算及理論分析。
　　為探索蜂窩鋼柱的抗震性能,首先,本文對(duì)一根原型鋼實(shí)腹柱、一根蜂窩鋼柱及四根經(jīng)加勁肋補(bǔ)強(qiáng)腹板的蜂窩鋼柱進(jìn)行了水平低周反復(fù)荷載作用下的抗震性能試驗(yàn),該試驗(yàn)在擴(kuò)張比一

2、定的情況下考慮了蜂窩孔形、端孔凈距及加勁肋的布置方式三個(gè)變化參數(shù)。通過觀察試驗(yàn)現(xiàn)象并分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),獲取了試件的破壞形態(tài)、應(yīng)力分布規(guī)律、滯回性能、耗能能力的等重要特性。其次,在與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證了有限元分析軟件ABAQUS在蜂窩鋼柱抗震性能模擬的適用性及準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上,考慮蜂窩孔形、端孔凈距及加勁肋布置方式三個(gè)因素進(jìn)行了擴(kuò)展分析,獲取了這些因素對(duì)蜂窩鋼柱抗震性能的影響規(guī)律。為研究蜂窩鋼柱平面內(nèi)穩(wěn)定的承載力,本文對(duì)蜂窩壓彎柱進(jìn)行了理論分析,

3、并與有限元數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,探討了相應(yīng)的計(jì)算方法。
　　本文的研究表明:在擴(kuò)張比一定的條件下,圓形孔蜂窩鋼柱受力性能較六邊形孔蜂窩鋼柱更好;端孔凈距與截面高度之比大于1時(shí),蜂窩鋼柱具有良好的抗震性能;采用橫向加勁肋在柱上下兩端對(duì)稱布置時(shí),補(bǔ)強(qiáng)效果最優(yōu)。同時(shí),文中根據(jù)邊緣屈服準(zhǔn)則對(duì)蜂窩鋼柱在彎矩平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計(jì)算方法進(jìn)行了推導(dǎo),提出了一套簡便適用的計(jì)算公式。
　　本文對(duì)蜂窩鋼柱的抗震性能及平面內(nèi)穩(wěn)定承載力計(jì)算開展了初步研