轻质组装墙板内置钢板支撑滞回性能试验研究
发布时间：2021-08-31 20:03
为改善墙板内置钢板支撑的延性,避免钢筋混凝土墙板局部冲切破坏,便于检修内置支撑和减小墙板自重,提出了轻质组装墙板。通过对6个组装墙板内置钢板支撑的试验研究,考察了支撑和墙板的厚度、支撑与墙板间的间隙等构造对支撑滞回性能的影响。试验表明,轻质组装墙板内置Q235钢板支撑具有良好的延性和耗能能力。总体上,墙板内置支撑破坏前骨架曲线呈双折线,支撑屈服后因钢材应变硬化以及支撑和墙板间摩擦等因素,支撑的承载力随侧移的增加而增大。达最大侧移角约1/25时,受拉承载力调整系数范围为1.36～1.61。侧移角在1/25以内时,受压承载力调整系数均小于1.3,支撑的轴向累积非弹性变形能力远大于200,均满足美国ANSI/AISC 341-16的要求。试件最终因内置支撑受拉断裂而破坏,破坏前滞回曲线饱满稳定。组装墙板保持完好,可重复利用。支撑与墙板间留置适宜间隙后,受压支撑在墙板孔壁内仅发生微幅多波弯曲变形,避免了墙板局部破坏。当仅考虑支撑附件的主钢管和开孔钢板简化计算墙板绕钢板支撑弱轴的欧拉临界力,墙板的欧拉临界力与内置支撑的最大轴向受压承载力之比（约束比）达1.15～2.42,墙板内置支撑不发生受压整...
【文章来源】：建筑结构学报. 2020,41(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
试件几何尺寸及构造
图1 试件几何尺寸及构造依据试验装置的加载能力,同时为考察尺寸变化对试件受力性能的影响,试件内置支撑钢板厚度取10、12、14 mm三种,在试件的正、背面的墙板骨架的厚度为主钢管高度,取30、40 mm两种(图1和表1),共设计6个试件。为重复利用墙板,每种厚度的墙板仅制作1个。依据钢板支撑厚度t渐次增大且每个支撑厚度下每侧墙板骨架的厚度T也渐次增大的原则,6个试件的编号依次为PB1～PB6(表1)。每侧墙板总厚度为墙板骨架厚度与波高12 mm压型彩钢板厚度之和。钢板支撑经铣边制作,支撑两端焊接的加劲肋(图1)和钢板支撑采用相同钢板制作,钢材为Q235B。为便于支撑连接在加载框架中,在支撑两端焊接了20 mm厚的连接端板。试件PB3、PB4中钢板支撑实测宽度为78.0 mm,其余试件钢板支撑实测宽度为80.0 mm。钢板支撑材性和厚度实测值见表2。较薄的组装墙板(T=30 mm)中主钢管和小钢管的截面规格分别为□60×30×3.0和□50×30×2.0。较厚的组装墙板(T=40 mm)中主钢管和小钢管的截面规格分别为□80×40×4.0和□40×40×1.2。钢管材性和壁厚实测值见表2。此外,开孔钢板、小加劲肋、连接板和压型彩钢板的屈服强度fy依次为296.55、276.79、303.42 MPa和352.08 MPa,其抗拉强度fu依次为452.70、437.92、421.72 MPa和407.99 MPa。连接板和压型彩钢板的实测厚度分别为2.97 mm和0.48 mm。
试验加载装置如图3所示。水平力P由作动器提供。加载采用试件上端水平位移Δ控制,规定推出作动器时(支撑受压)位移为负向,拉回时(支撑受拉)位移为正向。采用两阶段加载,若试件在第一阶段发生破坏,则停止试验;若第一阶段没有破坏,则进入第二阶段继续加载,直至墙板内置支撑破坏。第一阶段中,从弹性到初步进入屈服阶段,位移幅值依次为0.75、1.5、2.25、3.0、4.0、5.0 mm,每级循环一周;墙板内置支撑屈服后,每级位移增量为1倍的屈服位移Δy(试验前,根据钢板支撑实测屈服强度和支撑长度可得支撑屈服位移计算值;试验加载中,将滞回曲线初次出现明显拐点(表明支撑进入屈服)对应的位移为屈服位移观察值,综合计算值和观察值,加载中取Δy=4.5 mm),每级循环两周,直至达到最大加载位移63 mm(对应侧移角为1/25)。第二阶段加载位移幅值依次为27 mm(10周,对应侧移角约为1/58)和54 mm(若干周,对应侧移角约为1/29)的循环加载,直至试件内钢板支撑受拉断裂破坏。此外,在试件上下端连接端板上安装位移计(LVDT)以测量试件上下端相对侧移(图3)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]防屈曲支撑的型式、设计理论与应用研究进展[J]. 郭彦林,童精中,周鹏. 工程力学. 2016(09)
[2]钢筋混凝土墙板内置无粘结钢支撑抗冲切研究[J]. 丁玉坤. 哈尔滨工业大学学报. 2014(08)
[3]单斜无黏结内藏钢板支撑剪力墙滞回性能的试验研究[J]. 张耀春,丁玉坤,赵俊贤. 土木工程学报. 2009(07)
[4]无黏结内藏钢板支撑剪力墙滞回性能的数值模拟[J]. 丁玉坤,张耀春. 土木工程学报. 2009(05)
博士论文
[1]无粘结内藏钢板支撑剪力墙滞回性能及其应用研究[D]. 丁玉坤.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3375530
【文章来源】：建筑结构学报. 2020,41(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
试件几何尺寸及构造
图1 试件几何尺寸及构造依据试验装置的加载能力,同时为考察尺寸变化对试件受力性能的影响,试件内置支撑钢板厚度取10、12、14 mm三种,在试件的正、背面的墙板骨架的厚度为主钢管高度,取30、40 mm两种(图1和表1),共设计6个试件。为重复利用墙板,每种厚度的墙板仅制作1个。依据钢板支撑厚度t渐次增大且每个支撑厚度下每侧墙板骨架的厚度T也渐次增大的原则,6个试件的编号依次为PB1～PB6(表1)。每侧墙板总厚度为墙板骨架厚度与波高12 mm压型彩钢板厚度之和。钢板支撑经铣边制作,支撑两端焊接的加劲肋(图1)和钢板支撑采用相同钢板制作,钢材为Q235B。为便于支撑连接在加载框架中,在支撑两端焊接了20 mm厚的连接端板。试件PB3、PB4中钢板支撑实测宽度为78.0 mm,其余试件钢板支撑实测宽度为80.0 mm。钢板支撑材性和厚度实测值见表2。较薄的组装墙板(T=30 mm)中主钢管和小钢管的截面规格分别为□60×30×3.0和□50×30×2.0。较厚的组装墙板(T=40 mm)中主钢管和小钢管的截面规格分别为□80×40×4.0和□40×40×1.2。钢管材性和壁厚实测值见表2。此外,开孔钢板、小加劲肋、连接板和压型彩钢板的屈服强度fy依次为296.55、276.79、303.42 MPa和352.08 MPa,其抗拉强度fu依次为452.70、437.92、421.72 MPa和407.99 MPa。连接板和压型彩钢板的实测厚度分别为2.97 mm和0.48 mm。
试验加载装置如图3所示。水平力P由作动器提供。加载采用试件上端水平位移Δ控制,规定推出作动器时(支撑受压)位移为负向,拉回时(支撑受拉)位移为正向。采用两阶段加载,若试件在第一阶段发生破坏,则停止试验;若第一阶段没有破坏,则进入第二阶段继续加载,直至墙板内置支撑破坏。第一阶段中,从弹性到初步进入屈服阶段,位移幅值依次为0.75、1.5、2.25、3.0、4.0、5.0 mm,每级循环一周;墙板内置支撑屈服后,每级位移增量为1倍的屈服位移Δy(试验前,根据钢板支撑实测屈服强度和支撑长度可得支撑屈服位移计算值;试验加载中,将滞回曲线初次出现明显拐点(表明支撑进入屈服)对应的位移为屈服位移观察值,综合计算值和观察值,加载中取Δy=4.5 mm),每级循环两周,直至达到最大加载位移63 mm(对应侧移角为1/25)。第二阶段加载位移幅值依次为27 mm(10周,对应侧移角约为1/58)和54 mm(若干周,对应侧移角约为1/29)的循环加载,直至试件内钢板支撑受拉断裂破坏。此外,在试件上下端连接端板上安装位移计(LVDT)以测量试件上下端相对侧移(图3)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]防屈曲支撑的型式、设计理论与应用研究进展[J]. 郭彦林,童精中,周鹏. 工程力学. 2016(09)
[2]钢筋混凝土墙板内置无粘结钢支撑抗冲切研究[J]. 丁玉坤. 哈尔滨工业大学学报. 2014(08)
[3]单斜无黏结内藏钢板支撑剪力墙滞回性能的试验研究[J]. 张耀春,丁玉坤,赵俊贤. 土木工程学报. 2009(07)
[4]无黏结内藏钢板支撑剪力墙滞回性能的数值模拟[J]. 丁玉坤,张耀春. 土木工程学报. 2009(05)
博士论文
[1]无粘结内藏钢板支撑剪力墙滞回性能及其应用研究[D]. 丁玉坤.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3375530
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