新型卷边PEC柱—钢梁摩擦耗能型自复位连接组合框架抗震性能研究

发布时间：2020-12-28 18:40

　　20世纪末至今,国内外专家学者为改善传统钢节点在地震作用下焊缝处的脆性破坏,提出了一系列具有震后自行复位能力的抗弯钢框架结构并对其展开了大量理论分析和试验研究,结果显示:此类自复位钢框架震后残余变形明显减小,且主体构件几乎没有损坏,表现出良好的抗震性能。为满足现代建筑结构不同的抗震性能化设计目标并丰富国内外自复位结构体系的研究内容,本文对现有自复位连接节点的弯矩-转角关系进行改进,提出摩擦耗能型自复位连接设计思路,结合课题组相关研究成果,按1/2缩尺设计制作了一榀两层单跨的卷边PEC柱-钢梁摩擦耗能型自复位连接组合框架（预拉杆沿梁长布置）并对其在低周往复荷载下的抗震性能进行了试验研究和数值模拟,通过分析不同设计参数对试件残余变形、耗能能力、抗侧刚度退化等抗震性能的影响规律得出组合框架自复位功效与耗能能力的最佳协调模式,为摩擦耗能型自复位连接组合框架在实际工程中的应用奠定理论基础。研究结果显示:卷边PEC柱满足自复位结构对竖向构件承载力及抗侧刚度的要求;预拉杆沿梁全长布置的做法使得实际施加于梁端的预应力值偏低,虽对试件自复位功效存在一定影响,但所有试件加载至罕遇地震侧移角限值1/30卸载... 

【文章来源】：苏州科技大学江苏省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

自复位钢节点

3（a）梁底 （b）梁腹板图 1.2 不同耗能形式自复位节点2009 年 Wolski 和 Lin[26-28]分别提出在梁顶底翼缘和梁腹板处设置摩擦阻尼耗能元件的自复位抗弯钢框架（如图 1.2 所示），并对其进行相应试验研究和数值模拟，为采用摩擦阻尼器的自复位抗弯钢框架抗震性能的研究提供理论基础。2000-2008年Tremblay等[29-31]对安装有防屈曲支撑的自复位抗弯钢框架结构进行了增量线性分析及非线性动力分析，结果表明：应用此类支撑的框架结构具有良好的抗倒塌效果且震后残余变形得到较好控制。

图 1.3 自复位柱脚2013 年，George Vasdravellis 等[33]对梁翼缘增设加强板、梁腹板设有沙漏状对穿螺栓的自复位钢框架进行了试验研究和数值模拟，分析不同设计参数对该试件滞回性能的影响并得出所有可能的破坏模式，结果显示：震后梁柱连接处残余变形极小且破坏位置集中在沙漏状对穿螺栓处，仅需将其简单替换即可恢复使用。2014-2016年方有珍等[34-37]分别提出采用BRS板屈服耗能和T型件摩擦耗能的两种卷边 PEC 柱-钢梁部分自复位连接节点（如图 1.4 所示），并对该节点在低周往复荷载下的滞回性能、残余变形和耗能能力进行了试验研究和数值模拟。

【参考文献】：
期刊论文
[1]BRS板部分自复位连接新型卷边PEC柱-钢梁组合框架边节点抗震机理试验[J]. 方有珍,赵帅领,徐飞,金晶,汪逸萍.  河海大学学报(自然科学版). 2017(04)
[2]复合自复位结构基于概率的性能评估[J]. 武大洋,吕西林.  建筑结构学报. 2017(08)
[3]悬臂摩擦式自复位RC框架节点的试验研究[J]. 刘哲锋,郭佳,李鹏,谢卓翔,李骅庚.  地震工程与工程振动. 2016(06)
[4]新型PEC柱-钢梁摩擦耗能部分自复位节点抗震性能数值模拟[J]. 赵凯,方有珍,杨永龙.  工程抗震与加固改造. 2016(03)
[5]新型PEC柱-钢梁中节点摩擦耗能型部分自复位连接抗震性能试验研究[J]. 方有珍,赵凯,陈赟,杨永龙,孙国华.  土木工程学报. 2016(04)
[6]低周往复荷载作用下自复位钢框架抗震性能研究[J]. 韩建平,刘生文.  世界地震工程. 2015(03)
[7]自复位钢框架结构抗震性能动力时程分析[J]. 张艳霞,叶吉健,杨凡,陈媛媛.  土木工程学报. 2015(07)
[8]新型卷边钢板组合PEC柱-钢梁中节点抗震性能试验研究[J]. 方有珍,顾强,姚江峰,马吉,孙国华.  土木工程学报. 2014(07)
[9]新型卷边钢板组合截面PEC柱(强轴)滞回性能试验研究[J]. 方有珍,马吉,陆承铎,曲延全,申林.  工程力学. 2013(03)
[10]新型卷边钢板组合截面PEC柱(弱轴)滞回性能足尺试验研究[J]. 方有珍,陆承铎,马吉,申林,孙国华.  土木工程学报. 2013(01)



本文编号：2944216