当前位置:主页 > 管理论文 > 城建管理论文 >

三层新型装配式平面钢框架拟动力试验研究

发布时间:2018-01-30 10:22

  本文关键词: 装配式钢结构 组合梁 钢板剪力墙 防屈曲支撑 拟动力试验 多尺度有限元 出处:《哈尔滨工业大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:钢框架-抗侧力构件体系作为装配式钢结构住宅常用体系之一,因其具有绿色环保以及便于产业化的优点而拥有广阔的应用前景。本文在已有装配式可变梁高节点以及钢-混凝土组合梁研究成果的基础上,采用试验与数值模拟相结合的方法,针对由它们组合而成的新型钢框架-抗侧力构件体系的抗震性能进行了系统的研究。主要的研究内容如下:1)试验研究:采用拟动力试验方法,试件根据按7度设防设计的钢框架-抗侧力构件体系原型以1:2的几何缩尺比设计得到,分为钢框架-全钢防屈曲支撑和钢框架-钢板剪力墙两种类型,均采用位移控制的方式进行加载。通过分析各地震动作用下结构体系的响应和现象,了解体系在设防烈度地震动作用下的变形是否满足规范要求,以及在大震作用下的破坏模式和失效机理,并重点考察了各构件及其连接节点在结构中的基本力学性能和破坏模式。2)数值研究:采用ABAQUS软件建立两种试件的精细化模型,并利用已有的试验结果验证数值模型的合理性;在此基础上,通过拟动力全过程分析了解体系和构件在地震动作用下的破坏机理以及响应规律。同时为提高数值计算效率,开展结构体系的多尺度有限元模型研究,提出了可变梁高式节点以及组合梁的合理简化方法,并通过算例验证了方法的正确性。试验研究和数值研究的结果表明:两种试件在地震荷载作用下的变形均能满足抗震规范的要求,且具有良好的抗震性能和耗能能力;可变梁高式节点满足强节点的要求,其在正负弯矩作用下多发生偏心受压扭转变形以及钢接头腹板受压鼓曲;钢-混凝土组合梁的破坏开始于梁端的斜裂缝,延伸至梁中段的水平裂缝;端板失稳是防屈曲支撑失效的主要形式之一,需进行构造加强;两边连接钢板剪力墙破坏为四个角部钢板墙螺栓孔的拉坏,可对其连接处进行加厚;试件多尺度有限元模型较实体模型刚度稍大,计算误差在弹性阶段小于5%。
[Abstract]:The steel frame-lateral force resistant member system is one of the commonly used steel structure housing systems. Because of its green environmental protection and the advantages of industrialization, it has a broad application prospect. This paper based on the existing research results of fabricated variable beam high joint and steel-concrete composite beam. The method of combining experiment with numerical simulation is adopted. The aseismic performance of a new steel frame-lateral member system composed of them is studied systematically. The main research contents are as follows: the pseudo-dynamic test method is adopted. According to the 7 degree fortification design of steel frame-lateral force resistant member system prototype with 1: 2 geometric scale ratio design, it can be divided into two types: steel frame-steel buckling bracing and steel frame-steel shear wall. By analyzing the response and phenomenon of the structure system under the action of local vibration, we can know whether the deformation of the system under the action of fortification intensity ground motion meets the requirements of the code. And the failure mode and failure mechanism under the action of large earthquakes. The basic mechanical properties and failure mode of each component and its joints in the structure are investigated. The detailed models of two kinds of specimens are built with ABAQUS software. The rationality of the numerical model is verified by the existing experimental results. On this basis, the failure mechanism and response law of the system and members under the action of ground motion are analyzed through the whole process of pseudo-dynamic analysis, and the efficiency of numerical calculation is improved. The multi-scale finite element model of structural system is studied, and a reasonable simplified method of variable beam height joint and composite beam is proposed. The experimental and numerical results show that the deformation of the two specimens under earthquake load can meet the requirements of seismic code. And has good seismic performance and energy dissipation capacity; The variable beam high type joints meet the requirements of strong joints. Under the action of positive and negative moment, eccentric compression and torsion deformation and buckling of steel joint web are often occurred. The failure of steel-concrete composite beam begins with the oblique crack at the end of the beam and extends to the horizontal crack in the middle of the beam. End plate instability is one of the main failure forms of buckling bracing, which needs to be strengthened. The failure of the shear wall connected with the steel plate on both sides is the tensile failure of the bolt holes of the four corners of the steel plate wall, which can be thickened at the joint; The stiffness of the multi-scale finite element model is slightly larger than that of the solid model, and the calculation error is less than 5 in the elastic stage.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TU391

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 丁勇春,钱玉林,姜景;结构抗震拟动力试验方法研究[J];四川建筑;2004年04期

2 陈伯望,王海波;结构拟动力试验方法综述[J];湖南城市学院学报(自然科学版);2004年04期

3 范云蕾;郭玉荣;肖岩;;远程拟动力试验平台的开发[J];建筑科学与工程学报;2005年04期

4 周凌;邵军;张鹏梁;;结构拟动力试验方法的初探[J];工业建筑;2006年S1期

5 高平;吴峗松;朱文婷;;拟动力试验软件及方法研究[J];工业控制计算机;2012年11期

6 周安;结构拟动力试验的位移控制[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2004年07期

7 徐宜和,丁勇春;结构抗震拟动力试验混合控制方法研究[J];建筑科学;2005年05期

8 郭玉荣;张国伟;肖岩;刘一江;张捷;;单自由度结构远程分析及拟动力试验平台[J];湖南大学学报(自然科学版);2006年02期

9 范力;赵斌;吕西林;;拟动力试验中几个问题的讨论[J];结构工程师;2006年05期

10 范云蕾;郭玉荣;肖岩;李凤武;单波;;单层结构远程协同拟动力试验平台开发[J];地震工程与工程振动;2007年03期

相关会议论文 前10条

1 施养杭;袁双喜;罗晓勇;;抗震拟动力试验的若干进展[A];防振减灾工程理论与实践新进展(纪念汶川地震一周年)——第四届全国防震减灾工程学术研讨会会议论文集[C];2009年

2 田石柱;赵桐;;位移保护下力控制拟动力试验方法的研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年

3 倪志伟;纪金豹;杜阳阳;;拟动力试验方法的发展与展望[A];第三届全国城市与工程安全减灾学术研讨会论文集[C];2010年

4 杨春侠;施楚贤;杨伟军;;模型房屋拟动力试验地震波的选取研究[A];砌体结构理论与新型墙材应用[C];2007年

5 何益斌;沈蒲生;;子结构法在结构拟动力试验中的应用[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1996年

6 闫文中;卜立松;;小议拟动力试验问题[A];土木工程建造管理(4)[C];2009年

7 朱本全;唐岱新;王凤来;张前国;李庆刚;薛宏伟;;砌体房屋拟动力试验方法研究[A];现代砌体结构——2000年全国砌体结构学术会议论文集[C];2000年

8 朱本全;唐岱新;王凤来;张前国;;考虑弯曲变形影响时子结构拟动力试验方法的研究[A];现代砌体结构——2000年全国砌体结构学术会议论文集[C];2000年

9 杨春侠;施楚贤;杨伟军;;混凝土多孔砖砌体结构拟动力试验模型房屋设计研究[A];砌体结构理论与新型墙材应用[C];2007年

10 朱本全;李暄;;考虑弯曲变形影响时子结构拟动力试验方法的研究[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1996年

相关博士学位论文 前5条

1 王大鹏;远程协同结构拟动力试验方法与技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 谭晓晶;大刚度试件拟动力试验方法[D];哈尔滨工业大学;2013年

3 马乐为;异形柱混凝土小型空心砌块组合结构拟动力试验研究及理论分析[D];西安建筑科技大学;2003年

4 陈伯望;筒体结构拟动力试验及理论研究[D];湖南大学;2007年

5 杨春侠;混凝土多孔砖砌体结构房屋拟动力试验研究及抗震性能分析[D];湖南大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 高平;拟动力试验系统的研究[D];西南交通大学;2013年

2 刘寒;六层装配式可调梁高节点空间钢框架拟动力试验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 陈哲明;三层新型装配式平面钢框架拟动力试验研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

4 谭凯;多自由度结构拟动力试验的耦合分析[D];湖南大学;2005年

5 范云蕾;结构远程协同拟动力试验方法研究及平台开发[D];湖南大学;2006年

6 李尤;单层钢框架双向拟动力试验研究[D];西安建筑科技大学;2008年

7 朱方;拟动力试验研究[D];西南交通大学;2012年

8 李轶;结构拟动力试验网络化和振动台控制方法研究[D];湖南大学;2007年

9 王亚军;子结构方法在拟动力试验中的应用研究[D];广东工业大学;2011年

10 曹均锋;钢框架体系拟动力试验及两种实现方法的对比研究[D];合肥工业大学;2007年



本文编号:1476007

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/1476007.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e545c***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com