钢板剪力墙双肢C型钢框架抗震性能研究

来源 :内蒙古科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:baby_say
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冷弯薄壁 C型钢框架是一种新型结构框架体系,具有较好的抗震性能。内填钢板剪力墙可提高该类框架的承载力和抗侧刚度。而目前对于钢板剪力墙双肢 C型钢框架的研究较少,因此本文对该类型结构进行以下研究。  首先,设计2榀以是否带钢板剪力墙为参数的三层双肢冷弯薄壁 C型钢框架,并对其进行低周往复加载试验,对比试验现象及结果。结果表明:三层空框架呈现强柱弱梁的破坏形态,滞回曲线饱满,抗震能力较强,但是层间位移较大,弹性阶段不满足抗震设计要求。三层钢板剪力墙框架在加载过程中钢板剪力墙发生屈曲,形成拉力带,起到抗震耗能的作用,滞回耗能能力相对较强,承载力及刚度都较空框架都有所提高,层间位移也符合抗震设计要求。其次,考虑钢板剪力墙高厚比、柱刚度及柱轴压比等参数,采用验证后的有限元模型,分析各个参数下钢板剪力墙框架的荷载-位移曲线。分析结果表明:钢板高厚比越大,钢板的变形越明显,墙板的高厚比对框架的承载力及初始刚度影响较大,对后期刚度影响较小;高宽比影响钢板内部的拉力带形成,当钢板高厚比太大时拉力带无法充分发展,影响框架承载力,针对本文研究的框架建议钢板剪力墙高宽比在0.7到1之间;框架柱刚度系数增大有利于提高框架各阶段承载力,使钢板剪力墙形成有效的拉力带,但柱刚度系数不必太大,只需满足钢板剪力墙形成有效的拉力带即可,针对本文研究的框架建议取值在74.1到99.5之间;随轴压比增大框架承载力降低,但对初始刚度影响较小。最后,提出采用弹簧单元模拟框架半刚性节点、多根杆单元模拟框架内填墙板及梁单元模拟框架梁柱的改进等效简化拉杆模型,可以在保证计算精度的前提下提高计算效率。  本文通过试验与有限元分析结合的方法,完成了在多种参数下钢板剪力墙双肢冷弯薄壁 C型钢框架抗震性能及力学性能研究,同时提出一种改进的等效拉杆模型。研究内容对于该类型框架的设计和计算具有一定的参考价值及现实意义。
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