多個蝴蝶形的鋼板剪力墻改變了矩形鋼板的延性和耗能能力,使其性能更加優(yōu)秀。在此基礎上,本課題組設計了單個蝴蝶形加勁鋼板剪力墻,該鋼板具有節(jié)約鋼材、便于洞口開設和減輕對柱約束的優(yōu)點。結合前人研究的成果,進行了內嵌單個蝴蝶形加勁鋼板剪力墻的自復位結構體系和單個蝴蝶形鋼板的試驗。兩個試驗的鋼板剪力墻都是相同的,分析了試驗鋼板和內嵌單個蝴蝶形鋼板剪力墻的自復位結構體系的骨架曲線、剛度退化和承載力退化等性能。對試件進行有限元建模,證明Ansys建模的可行性。改進試驗框架,改變鋼板厚度和高寬比參數,研究自復位結構體系的性能,得到以下結論:1)內嵌單個蝴蝶形加勁鋼板剪力墻的自復位框架試驗結果需要進一步調整,本文給出了基本的加固措施;2)改進后的框架復位效果非常理想,加載后的自復位結構還保持彈性狀態(tài),能夠繼續(xù)使用,鋼板發(fā)生了很大的變形,不能夠繼續(xù)使用,但是僅需要更換鋼板就可以繼續(xù)使用;3)單個蝴蝶形加勁鋼板剪力墻的耗能能力優(yōu)秀,但是鋼板抗剪能力較差,在小位移的情況,鋼板就發(fā)生了撕裂,撕裂位置在與梁連接的位置。如果對連接的位置進行局部加強,鋼板的性能將有進一步的提升;4)保持鋼板的腰寬比為0.4,隨著鋼板... 

【文章來源】：蘇州科技大學江蘇省

【文章頁數】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)的鋼框架梁柱節(jié)點

圖 1.1 傳統(tǒng)的鋼框架梁柱節(jié)點 圖 1.2 加角鋼的自復位節(jié)點在結構受到地震作用后，傳統(tǒng)的彈塑性體系(圖 1.3(a))滯回曲線較為飽滿，結構的耗能較多。結構如果沒有設置一定的耗能元件或構件，在遇到較大的地震下，就不可避免的會產生較大的塑性變形，殘余變形較大。自復位結構體系(圖 1.3(b))在彈性變形范圍內通過耗能元件耗能，當作用結束后，結構的殘余位移幾乎很小，能夠滿足建筑繼續(xù)使用的要求，降低了維修成本。荷載位移荷載位移圖 1.3(a) 傳統(tǒng)結構滯回曲線 圖 1.3(b) 理想自復位結構滯回曲線

驗考察角鋼的尺寸和螺栓的間距如何影響節(jié)點的剛度、強度、耗能能力和抵抗低周疲勞的能力。試驗結果證明角鋼在屈服發(fā)生之后仍然能表現出相當大的強度屈服后的強度大致是線性的。如果螺栓的間距越小，那么節(jié)點就能夠耗散更多的能量，但是節(jié)點的疲勞壽命就會變短。另外，還給出了與試驗較為吻合的數學計算模型，通過數學模型和試驗給出了角鋼產生塑性鉸的具體位置。2008 年，Kim 等[8]做了 8 組梁柱節(jié)點研究試驗。影響因素分別是只加節(jié)點預應力鋼筋(圖 1.4(a))、只加摩擦型阻尼器(圖 1.4(b))和同時在節(jié)點設置阻尼器和預應力鋼筋(圖 1.4(c))，觀察節(jié)點處不同的節(jié)點構造產生的結構影響。試驗結果證明，在規(guī)定的自復位荷載范圍內，主體結構大致完好，并且耗能能力很好。而超過荷載范圍外，只要設置合理的構造措施，結構延性還是保持的相當好的。2009 年，Wolski[9]把自復位節(jié)點的下部角鋼換成了預應力摩擦型阻尼器。做了7 組縮尺模型試驗，研究改變預緊力的大小、加載過程以及焊接細節(jié)等參數來觀察節(jié)點的耗能性能。試驗表明，只要試驗參數設置合理，節(jié)點的耗能性能就能夠得到保證。同時還發(fā)現，預應力束自復位效果非常顯著，使用摩擦型阻尼器耗能具有很好的穩(wěn)定性和重復性，并且更容易和樓板進行拼裝。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]可恢復功能的裝配式預應力鋼框架擬動力試驗研究[J]. 張愛林,張艷霞,趙微,費晨超.  振動與沖擊. 2016(05)
[2]自復位鋼框架結構抗震性能動力時程分析[J]. 張艷霞,葉吉健,楊凡,陳媛媛.  土木工程學報. 2015(07)
[3]震后可恢復功能的鋼框架預應力梁柱節(jié)點性能研究[J]. 張艷霞,張愛林,孫文龍.  工業(yè)建筑. 2014(11)
[4]自復位平面鋼框架推覆分析[J]. 張艷霞,葉吉健,趙微,李瑞,劉學春.  地震研究. 2014(03)
[5]鋼絞線預應力的改變對自復位鋼框架性能影響[J]. 蔣成良,李啟才.  蘇州科技學院學報(工程技術版). 2013(03)
[6]兩邊連接開縫鋼板剪力墻的試驗研究[J]. 郭蘭慧,馬欣伯,張素梅.  工程力學. 2012(03)
[7]自復位鋼框架節(jié)點有限元模擬及參數分析[J]. 潘振華,潘鵬,葉列平,邱法維.  建筑結構學報. 2011(03)
[8]非加勁與防屈曲鋼板剪力墻性能及設計理論的研究現狀[J]. 郭彥林,周明.  建筑結構學報. 2011(01)
[9]具有自復位能力的鋼結構體系研究[J]. 潘振華,潘鵬,邱法維,葉列平,錢稼茹.  土木工程學報. 2010(S1)
[10]兩邊連接鋼板剪力墻試驗與理論分析[J]. 馬欣伯,張素梅,郭蘭慧.  天津大學學報. 2010(08)

碩士論文
[1]帶邊緣加勁的單個蝴蝶形鋼板剪力墻的耗能性能研究[D]. 朱敏杰.蘇州科技大學 2017
[2]用于自復位結構體系的新型鋼板剪力墻研究[D]. 李乾.蘇州科技大學 2017



本文編號：3002705