新型卷邊薄壁PEC柱-鋼梁T形件焊接加強型連接組合框架抗震性能.pdf

1、部分外包混凝七組合柱是由薄壁H型鋼沿柱高度方向布置橫向拉結(jié)筋或拉結(jié)板條形成的鋼構(gòu)架，并澆筑混凝土于鋼柱翼緣之間組合而成，簡稱PEC柱，它集中了鋼結(jié)構(gòu)高強、延性好和混凝土抗壓性能優(yōu)的優(yōu)勢而發(fā)展起來的新型組合構(gòu)件，而目前對于相關(guān)PEC構(gòu)件的研究僅在其局部部件、節(jié)點連接性能以及中間層子結(jié)構(gòu)的抗倒塌機理方面。為了獲得更為全面的PEC構(gòu)件在框架結(jié)構(gòu)體系下的抗震性能，對此將PEC柱連接T形件組成的組合框架體系作為分析對象，可將其研究成果作為今后實際

2、工程應(yīng)用的技術(shù)理論支撐。
　　選取新型卷邊薄壁PEC柱-鋼梁T形件連接組合多層框架結(jié)果作為試件原型，對其底部兩層作為研究對象，按半尺比例設(shè)計制作1榀兩層單跨布置T形件焊加強型接連接新型PEC-鋼梁組合框架試件，考慮“小震多遇，大震罕遇”確定加載方案并對其進行水平低周往復(fù)荷載下的試驗研究。除此之外還通過ABAQUS軟件創(chuàng)建試件模型進行有限元分析，將其結(jié)果與試驗進行對比以驗證有限元模擬的合理性，并進一步分析豎向力參數(shù)對試件結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的

3、影響。將相應(yīng)的數(shù)據(jù)整理后，對試件結(jié)構(gòu)的各項抗震性能與相關(guān)的受力特征進行分析，如滯回性能、水平抗側(cè)剛度退化、節(jié)點連接性能和破壞模式、層間傳力機理和考慮豎向力參數(shù)對試件結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):框架模型的承載力較大并擁有較高的初始水平抗側(cè)剛度;隨著框架模型的不斷加載，上下層間的水平抗側(cè)剛度的差異由大逐漸變小;由于T形件焊接加強型連接的布置，使節(jié)點區(qū)混凝土斜壓帶傳力模式、節(jié)點連接部分自復(fù)位功效和梁端塑性鉸區(qū)遠離節(jié)點區(qū)的設(shè)計目標均得以實現(xiàn)，

4、較好滿足了抗震規(guī)范中的“強節(jié)點”設(shè)計要求;試件上層PEC柱基本均勻承擔層間的水平剪力，而下層受壓框架柱則占總水平剪力的60％，且以剪切型作為試件結(jié)構(gòu)主要的變形模式;試件耗能主要來源于PEC柱底部混凝土壓潰與鋼構(gòu)件屈服和T形件端部梁截面屈服，試件耗能基本由上下兩層均勻承擔;試件結(jié)構(gòu)最終破壞模式為T形件端部梁截面完全屈服和PEC柱底部鋼構(gòu)件屈服與混凝土壓潰由結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄云茐臋C構(gòu)，且試件對應(yīng)的相對側(cè)移和節(jié)點連接轉(zhuǎn)角均超過大震1/30的限值要