【摘要】：通過對一榀幾何比例為1∶3的兩層單跨半剛性框架-無黏結(jié)十字加勁鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)在低周往復水平荷載作用下的試驗研究,得到了循環(huán)荷載下結(jié)構(gòu)的滯回曲線及各關(guān)鍵部位的受力變形情況。分析其承載能力、破壞形式、耗能能力、剛度退化、承載力退化、延性等指標。在此基礎(chǔ)上,分析了無黏結(jié)十字加勁內(nèi)嵌鋼板與半剛性框架的相互作用。結(jié)果表明:該結(jié)構(gòu)具有良好的延性和耗能能力,安全儲備高;半剛性框架與內(nèi)嵌鋼板協(xié)同工作良好;無黏結(jié)加勁構(gòu)件的設(shè)計避免了焊縫的應(yīng)力集中,降低了鋼板墻在加工過程中對工藝的要求;加勁構(gòu)件的設(shè)置改善了鋼板墻的受力模式,提高了鋼板墻體系的承載力及剛度,減輕了滯回曲線的"捏縮"現(xiàn)象。研究結(jié)果可為半剛性框架-無黏結(jié)十字加勁鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)進一步的工程應(yīng)用和理論研究提供參考。
【圖文】：

下的擬靜力試驗。該試件由兩部分組成:無黏結(jié)十字加勁的內(nèi)嵌薄鋼板和外部半剛性鋼框架。其中，無黏結(jié)十字加勁構(gòu)件采用［5槽鋼，在槽鋼腹板開長圓孔并用高強螺栓與鋼板連接，槽鋼兩端連接端板開長圓孔，通過高強螺栓與框架柱連接，以保證結(jié)構(gòu)變形時，加勁構(gòu)件與內(nèi)嵌鋼板在面內(nèi)有一定的相互錯動，僅對內(nèi)嵌鋼板起到面外變形的約束作用，而不參與結(jié)構(gòu)抗側(cè);鋼板墻與框架通過魚尾板焊接連接，角焊縫按GB50017—2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》［6］的要求施工。試件幾何相似比為1∶3，各構(gòu)件設(shè)計參數(shù)及試件的幾何尺寸分別見表1及圖1;頂梁與柱采用一端外伸端板半剛性連接，中梁和底梁分別與柱采用平齊端板半剛性連接，見圖2。表1試件設(shè)計參數(shù)Table1Specimendesignparameters構(gòu)件名稱設(shè)計截面規(guī)格頂梁:HN300×150×6.5×9;鋼框架中梁和底梁:HN200×100×5.5×8柱:HW175×175×7.5×11內(nèi)嵌鋼板一、二層:－1115×1050×3.5底部半層:－1115×302×5半剛性節(jié)點端板頂梁外伸端板尺寸為:－405×154×20，與柱采用8個M20摩擦型高強螺栓連接;中梁和底梁端板尺寸為:－250×145.5×12，與柱采用4個M16摩擦型高強螺栓連接加勁構(gòu)件［5槽鋼圖1試件幾何尺寸及構(gòu)造Fig．1Specimendetails1.2試件材性試件的所有鋼材均采用Q235B;螺栓均采用10.9級摩擦型高強螺栓，材質(zhì)為2MnTiB。鋼框架及鋼板墻的基本材料性能見表2。表2材料性能Table2Materialproperties試樣取材位置屈服強度fy/MPa抗拉強度fu/MPa伸長率δ/%彈性模量E/MPa柱翼緣285.03455.35432.04×105頂梁腹板323.23465.30442.04×105中梁腹板331.80470.35422.05×105頂梁端板262.50462.50532.05×105中梁端板276.30399.90502.00×105內(nèi)嵌鋼?

室地槽內(nèi)，以抵抗試件受到的傾覆力矩，試驗中可近似作為嵌固端處理。設(shè)置3道側(cè)向支撐，，用以限制框架柱的平面外變形。圖2試驗加載裝置示意Fig．2Testsetup1.4加載制度依據(jù)JGJ101—1996《建筑抗震試驗方法規(guī)程》［7］的規(guī)定，擬靜力試驗的加載程序采用荷載與位移雙控制的方法。在試件屈服(以荷載-位移曲線出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折作為屈服標志)前，采用荷載控制加載;接近屈服前宜減小荷載級差;試件屈服后則由位移控制加載，以試件屈服時最大位移值的整倍數(shù)為加載級差對試驗加載進行控制。往復荷載施加次數(shù)由試驗?zāi)康拇_定，屈服前每級荷載循環(huán)1次，屈服后每級荷載循環(huán)3次。水平加載點角位移達到H/50(H為試件頂梁中心線至壓梁上翼緣的高度)以上時停止加載，具體加載方案見表3。表3試驗加載方案Table3Testloadingprogram加載級別荷載F/kN循環(huán)次數(shù)控制方式加載級別荷載F/kN循環(huán)次數(shù)控制方式1751力91.5Δy3位移21001力102.0Δy3位移32001力112.5Δy3位移43001力123.0Δy3位移54001力133.5Δy3位移64501力144.0Δy3位移75001力154.5Δy1位移85503力/位移注:第8級荷載先以力控制進行加載，確定屈服位移Δy后，再以位移控制加載。1.5測量方案試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和計算機三部分組成。試驗過程中，重點測量了鋼板墻、框架柱及框架梁在各級荷載作用下的應(yīng)變及變形，用于確定模型結(jié)構(gòu)在往復荷載作用下的受力過程和破壞形態(tài)。位移計布置方案如圖3a所示;應(yīng)變片布置方案如圖3b所示。為研究框架梁柱節(jié)點處的相對轉(zhuǎn)角，在每個梁柱節(jié)點處設(shè)置1個斜向位移計，測點布置如圖3c所示。在框架柱和框架梁的關(guān)鍵位置分別設(shè)置應(yīng)變片和應(yīng)變花來記錄應(yīng)變從而分析?

【參考文獻】

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