帶復(fù)合墻板鋼架的滯回性能研究.pdf

1、鋼框架結(jié)構(gòu)體系對(duì)墻體（板）的要求較高，鋼框架與墻體（板）之間的共同作用機(jī)理是一個(gè)值得研究的課題。然而，由于墻體（板）并非主要承載構(gòu)件，我國當(dāng)前的設(shè)計(jì)方法是使鋼框架承擔(dān)全部豎向和水平荷載，墻體（板）構(gòu)件不參與工作，實(shí)際上，鋼框架受水平力作用時(shí)，墻體（板）會(huì)參與共同抵抗水平力。理論和實(shí)踐都表明，墻體（板）對(duì)于提高鋼框架體系的剛度與承載力具有重要意義，因此，若能將填充墻體（板）對(duì)鋼框架的作用分析清楚，勢(shì)必對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用

2、。本文通過開展低周往復(fù)荷載試驗(yàn)，對(duì)帶復(fù)合墻板鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震性能作了較為深入的討論，并利用大型通用有限元分析軟件ABAQUS進(jìn)行了數(shù)值模擬，最后，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬提出了簡化計(jì)算模型，并做了數(shù)值模擬驗(yàn)證。主要工作和成果如下：
　　 (1)設(shè)計(jì)了8榀單層單跨試件并進(jìn)行了低周反復(fù)荷載試驗(yàn)?？紤]了6個(gè)主要參數(shù)：墻板厚度、墻板類型、墻板位置、鋼框架柱的強(qiáng)弱軸方向、鋼框架的節(jié)點(diǎn)形式以及墻板與鋼框架的連接方式。根據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象和由試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲

3、得的滯回曲線、骨架曲線、強(qiáng)度退化曲線、剛度退化曲線、延性系數(shù)、等效粘滯阻尼系數(shù)等，綜合評(píng)價(jià)了結(jié)構(gòu)的抗震性能。試驗(yàn)結(jié)果表明：墻板的破壞主要集中在與鋼框架連接的預(yù)埋件處，但整體性優(yōu)于傳統(tǒng)墻體；連接件的可靠是確保墻板與鋼框架協(xié)同工作的重要前提；增加墻板的厚度、加強(qiáng)墻板與鋼框架之間的連接，均可改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。最后，給出了該結(jié)構(gòu)體系在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)的建議取值。
　　 (2)使用ABAQUS/Standard求解器模塊對(duì)該結(jié)構(gòu)體

4、系進(jìn)行了非線性有限元分析。鋼框架和墻板分別采用Beam單元和Shell單元，鋼筋采用整體式建模方式，分析表明這種建模方式不僅運(yùn)算速度快，而且精度可靠。對(duì)于有限元模型中的柱腳，本文不僅測(cè)量了水平滑移，而且計(jì)算了柱腳的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，因此得到了較理想的模擬效果。整體而言，有限元模型對(duì)結(jié)構(gòu)體系的剛度和強(qiáng)度的模擬效果良好，但高估了結(jié)構(gòu)體系的耗能能力。
　　 (3)在前人的研究成果的基礎(chǔ)上，提出了適用于該結(jié)構(gòu)體系的簡化計(jì)算模型。本文提出了單壓桿