混合高强钢框架抗震性能的参数分析
发布时间：2021-10-17 03:08
混合高强钢框架是柱子采用高强度钢材（Q460、Q690和Q890等）,梁采用强度较低、变形能力较强的钢材（如Q235和Q345）的一种新型结构体系。它结合了低强钢塑性变形能力强和高强钢强度高的优点,能更好地满足强震作用下抗弯钢框架“强柱弱梁”的抗震设计原则。本文利用课题组节点试验研究和国内外框架试验研究的成果,对混合高强钢梁柱节点和框架进行有限元建模,在验证本文建模方法的可靠性基础上分别对混合高强钢梁柱节点及混合高强钢框架的抗震性能进行参数分析,最后利用梁单元和壳单元相结合的方法,建立了混合高强钢框架多尺度模型,进而对框架各个部分剪切变形对框架性能的影响展开研究。研究结果表明:1)柱轴压比不应超过0.6,宜小于0.5,否则混合高强钢梁柱节点的抗震性能明显变差;2)随着节点域厚度的增加,混合高强钢梁柱节点的初始刚度增大,后期的刚度退化规律基本相同,变形能力明显提高;3)层高对混合高强钢框架的抗震性能有一定影响,层高越高,其结构的抗震性能越差;4)适当增加梁跨,混合高强钢框架的初始刚度提高,对承载力、延性以及耗能能力影响不大;5)采用Q460钢材强度等级组合的混合高强钢框架的抗震性能最佳;...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
节点试验装置
梁截面设计为 250 mm×120 mm×6 mm×R 壳单元，并在考虑构件的初始缺陷的尺寸见图 2-1，试验装置见图 2-2，有400 7575 225梁柱205758寸（单位：mm） 图 2-2 节
它服从 Von Mises 准则及相关流动法则，考虑包辛格效应。所有材料均采用各向同性三折线本构模型，如图2-4，泊松比均取 0.3。课题组所测的单调拉伸下钢材的力学性能如表 2-1。图 2-4 三折线材料本构模型表 2-1 材性试验结果[40]10钢材强度 厚度(mm) E(MPa) fy(MPa) εy(%) fu(MPa) εu6 207000 418 0.22 540 0.18Q3458 220000 398 0.17 560 0.176 208000 497 0.24 659 0.128 208000 492 0.23 621 0.1210 208000 486 0.22 564 0.16Q46012 218000 479 0.15 554 0.142) 有限元模型的加载制度及边界条件：有限元模型的加载方式、边界条件设置与试验一致。在试件的加载位置施加水平的循环位移荷载，根据实际情况来确定加
【参考文献】：
期刊论文
[1]高强度钢材疲劳性能研究进展[J]. 郭宏超,毛宽宏,万金怀,郝际平,李慎,王振山. 建筑结构学报. 2019(04)
[2]浅谈钢结构在土木工程上的应用与发展[J]. 王峻,唐然,陈同宇. 居舍. 2018(22)
[3]高强钢外伸式端板节点性能试验与有限元分析[J]. 强旭红,武念铎,罗永峰,刘晓,姜旭. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(07)
[4]基于性能设计的高强钢组合Y形偏心支撑钢框架抗震性能研究[J]. 李慎,田建勃,马辉,苏明周. 工业建筑. 2018(03)
[5]高强度钢框架梁柱节点低周疲劳断裂性能试验研究[J]. 刘希月,王元清,石永久,谭清华. 建筑结构学报. 2018(02)
[6]杆件初始缺陷对单层凯威特球面网壳地震响应影响研究[J]. 杨大彬,吴金志,王天佳,胡明娜,李思遥. 建筑结构学报. 2018(03)
[7]高强钢平端板连接滞回性能模拟方法[J]. 孙飞飞,唐志明,孙密,李国强. 同济大学学报(自然科学版). 2017(10)
[8]带“保险丝”连接板的焊接高强钢梁柱节点抗震性能试验研究[J]. 胡阳阳,林旭川,吴开来,王涛. 工程力学. 2017(S1)
[9]初始缺陷对装配式铝合金房屋极限承载力影响分析[J]. 邰家醉. 福建建筑. 2017(06)
[10]Y形高强钢组合偏心支撑框架结构在近场地震下的弹塑性侧向力分布研究[J]. 连鸣,苏明周,郭艳. 地震工程与工程振动. 2017(01)
博士论文
[1]多高层高强钢组合Y形偏心支撑钢框架抗震性能研究[D]. 王凤.西安建筑科技大学 2016
[2]高强钢组合偏心支撑钢框架抗震性能与震后修复研究[D]. 段留省.西安建筑科技大学 2014
硕士论文
[1]混合高强钢框架节点抗震性能研究[D]. 张帅.燕山大学 2017
本文编号：3440994
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
节点试验装置
梁截面设计为 250 mm×120 mm×6 mm×R 壳单元，并在考虑构件的初始缺陷的尺寸见图 2-1，试验装置见图 2-2，有400 7575 225梁柱205758寸（单位：mm） 图 2-2 节
它服从 Von Mises 准则及相关流动法则，考虑包辛格效应。所有材料均采用各向同性三折线本构模型，如图2-4，泊松比均取 0.3。课题组所测的单调拉伸下钢材的力学性能如表 2-1。图 2-4 三折线材料本构模型表 2-1 材性试验结果[40]10钢材强度 厚度(mm) E(MPa) fy(MPa) εy(%) fu(MPa) εu6 207000 418 0.22 540 0.18Q3458 220000 398 0.17 560 0.176 208000 497 0.24 659 0.128 208000 492 0.23 621 0.1210 208000 486 0.22 564 0.16Q46012 218000 479 0.15 554 0.142) 有限元模型的加载制度及边界条件：有限元模型的加载方式、边界条件设置与试验一致。在试件的加载位置施加水平的循环位移荷载，根据实际情况来确定加
【参考文献】：
期刊论文
[1]高强度钢材疲劳性能研究进展[J]. 郭宏超,毛宽宏,万金怀,郝际平,李慎,王振山. 建筑结构学报. 2019(04)
[2]浅谈钢结构在土木工程上的应用与发展[J]. 王峻,唐然,陈同宇. 居舍. 2018(22)
[3]高强钢外伸式端板节点性能试验与有限元分析[J]. 强旭红,武念铎,罗永峰,刘晓,姜旭. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(07)
[4]基于性能设计的高强钢组合Y形偏心支撑钢框架抗震性能研究[J]. 李慎,田建勃,马辉,苏明周. 工业建筑. 2018(03)
[5]高强度钢框架梁柱节点低周疲劳断裂性能试验研究[J]. 刘希月,王元清,石永久,谭清华. 建筑结构学报. 2018(02)
[6]杆件初始缺陷对单层凯威特球面网壳地震响应影响研究[J]. 杨大彬,吴金志,王天佳,胡明娜,李思遥. 建筑结构学报. 2018(03)
[7]高强钢平端板连接滞回性能模拟方法[J]. 孙飞飞,唐志明,孙密,李国强. 同济大学学报(自然科学版). 2017(10)
[8]带“保险丝”连接板的焊接高强钢梁柱节点抗震性能试验研究[J]. 胡阳阳,林旭川,吴开来,王涛. 工程力学. 2017(S1)
[9]初始缺陷对装配式铝合金房屋极限承载力影响分析[J]. 邰家醉. 福建建筑. 2017(06)
[10]Y形高强钢组合偏心支撑框架结构在近场地震下的弹塑性侧向力分布研究[J]. 连鸣,苏明周,郭艳. 地震工程与工程振动. 2017(01)
博士论文
[1]多高层高强钢组合Y形偏心支撑钢框架抗震性能研究[D]. 王凤.西安建筑科技大学 2016
[2]高强钢组合偏心支撑钢框架抗震性能与震后修复研究[D]. 段留省.西安建筑科技大学 2014
硕士论文
[1]混合高强钢框架节点抗震性能研究[D]. 张帅.燕山大学 2017
本文编号：3440994
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