冷弯薄壁型钢组合墙体-轻钢框架混合结构抗震性能研究
发布时间：2021-04-09 06:02
模块化房屋具有广泛的应用前景,冷弯薄壁型钢房屋作为其中一种形式在国外得到广泛运用。地震作用下构件间连接的紧固件自攻螺钉容易脱落,造成结构损伤,引起结构发生连续破坏。冷弯薄壁型钢模块化房屋,布局规则,但空间布置受限,不利于广泛推广应用。框架刚度小建筑布局灵活,二者结合可更好满足功能需求。多层冷弯薄壁型钢组合墙体-轻钢框架混合结构的抗震性能不明确,组合墙体与框架间的连接部位因左右刚度差异大,且板件壁厚差异大,连接区域是受力关键,是结构的抗震薄弱部位,需进行构造加强以提高结构整体性。基于此提出了组合墙体与钢框架间的加强连接构造方法,开展了该类多层结构抗震性能研究,以便更好地应用于实际工程,主要内容包括:（1）提出采用层间加强连接部件方法对组合墙体与钢框架间的连接进行构造加强,该部件位于楼层连接处。对该加强连接部件进行试验与模拟分析,获得部件在竖向、水平方向的性能。该层间加强部件能够较好满足多层墙体的性能需求。（2）基于提出的层间加强连接部件,建立46层房屋的简化力学分析模型,进行Pushover分析,获得结构的性能点、层间位移角、刚度及延性的变化规律。（3）通过建立设置...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
组合墙体与钢框架连接示意图
2层间加强部件承载性能研究7组合墙体和钢框架间协同工作的能力。静载作用下桁架处于弹性，能提高结构的抗侧刚度，提高竖向承重能力。强震作用下，立体桁架部件通过变形耗散地震能量，提高结构整体性。由图2-3可知，该加强连接部件安装在楼层连接处，立体桁架处于墙体平面内，位于上下层墙体楼层连接处，墙体外覆墙面板，H型钢一侧连接框架一侧连接立体桁架，通过锚栓角钢等连接件将组合墙体与桁架，桁架与框架连接，且不影响建筑美观。立体桁架自重轻、构造简单、易于安装，不会明显增加房屋的整体造价，实用性强。部件中连接均采用螺栓连接，施工现场无需焊接，提高施工速度和安装精确度，降低构件二次加工的误差，提高总装精度，避免造成安装误差带来的结构承载性能降低。图2-3组合墙体与钢框架连接示意图Fig.2-3Connectiondiagramofcompositewallandsteelframe图2-4加强连接部件详图Fig.2-4Detailofreinforcedconnectioncomponent
2层间加强部件承载性能研究9（d）GHJ-7（e）GHJB-8（f）GHJB-9图2-5试件示意图Fig.2-5Schematicdiagramoftestpiece表2-1试件主要参数Table2-1Mainparameteroftestpiece序号组别编号纵向钢板长度l纵向钢板厚度t荷载形式方法1一GHJ-1--2GHJB-22008竖向试验3GHJB-3200144二GHJ-4--5GHJB-52008水平单调模拟6GHJB-6200147三GHJ-7--8GHJB-81008水平往复模拟9GHJB-920082.3试验分析第一组试件的承载能力试验通过电脑控制加载并输出相关荷载数据，静态电阻应变仪采集应变数据，保证试验过程中试件轴心受力，如图2-6所示。由于试验试件较少且构件较小，试验过程中不需对试件进行过多固定。第一组每个试件上布置6个应变片，分别位于横向钢板两侧的竖杆，应变片编号分别为1和2，钢板上部中心贴3号应变片，纵向下部杆件贴4号应变片，纵向斜杆贴5号应变片，纵向上部杆件贴6号应变片，1~6号应变片位置如图2-7所示。图2-6试验加载图Fig.2-6TestLoadingdiagram
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋桁架加强部件承载性能研究[J]. 褚云朋,王秀丽,侯鸿杰. 钢结构. 2019(03)
[2]冷弯薄壁型钢双层组合墙体抗剪性能试验研究[J]. 褚云朋,王秀丽,姚勇. 工程科学与技术. 2019(02)
[3]多层冷弯薄壁型钢住宅体系动力时程分析[J]. 管宇,周绪红,石宇,姚欣梅. 建筑科学与工程学报. 2018(05)
[4]钢框架-内嵌冷弯薄壁型钢复合墙体静力抗侧性能与设计方法[J]. 郭彦利. 宁夏大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]冷弯薄壁型钢龙骨式剪力墙抗震性能简化及精细化数值模拟研究[J]. 李元齐,马荣奎. 建筑钢结构进展. 2017(06)
[6]多层冷弯薄壁型钢结构住宅抗震性能分析[J]. 周绪红,管宇,石宇. 建筑钢结构进展. 2017(06)
[7]夹芯墙板覆面冷弯薄壁型钢承重复合墙体受剪试验[J]. 陈伟,叶继红,许阳. 建筑结构学报. 2017(07)
[8]多层轻钢房屋建筑结构——轻钢龙骨式复合剪力墙结构体系研究进展[J]. 叶继红. 哈尔滨工业大学学报. 2016(06)
[9]冷弯薄壁型钢组合墙体受剪性能研究综述[J]. 高宛成,肖岩. 建筑结构学报. 2014(04)
[10]冷弯薄壁型钢组合墙体抗震性能研究[J]. 赵根田,张晓禹. 内蒙古科技大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]多层超薄壁冷弯型钢结构体系抗震性能分析与试验研究[D]. 褚云朋.兰州理工大学 2018
[2]多层冷成型钢组合墙体抗侧试验及简化计算方法研究[D]. 王星星.东南大学 2017
[3]低层冷弯薄壁型钢房屋抗震性能研究[D]. 黄智光.西安建筑科技大学 2011
[4]水平地震作用下多层冷弯薄壁型钢结构住宅的抗震性能研究[D]. 石宇.长安大学 2008
[5]Push-over方法的理论与应用[D]. 潘文.西安建筑科技大学 2005
硕士论文
[1]基于推覆分析的钢框架结构地震倒塌判别准则研究[D]. 孙诚.长安大学 2017
[2]薄壁型钢组合填充墙—钢框架受力性能及经济性能研究[D]. 黄广印.长安大学 2013
[3]冷弯薄壁型钢组合墙体抗剪承载力有限元模型分析[D]. 汪昳.合肥工业大学 2013
[4]冷弯薄壁型钢组合墙体—钢框架体系滞回性能研究[D]. 李蕾.西安建筑科技大学 2012
[5]冷弯薄壁型钢组合墙—钢框架结构协同工作性能研究[D]. 吴函恒.长安大学 2011
[6]轻钢密立柱墙体的抗剪性能研究[D]. 郭丽峰.西安建筑科技大学 2004
本文编号：3127060
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
组合墙体与钢框架连接示意图
2层间加强部件承载性能研究7组合墙体和钢框架间协同工作的能力。静载作用下桁架处于弹性，能提高结构的抗侧刚度，提高竖向承重能力。强震作用下，立体桁架部件通过变形耗散地震能量，提高结构整体性。由图2-3可知，该加强连接部件安装在楼层连接处，立体桁架处于墙体平面内，位于上下层墙体楼层连接处，墙体外覆墙面板，H型钢一侧连接框架一侧连接立体桁架，通过锚栓角钢等连接件将组合墙体与桁架，桁架与框架连接，且不影响建筑美观。立体桁架自重轻、构造简单、易于安装，不会明显增加房屋的整体造价，实用性强。部件中连接均采用螺栓连接，施工现场无需焊接，提高施工速度和安装精确度，降低构件二次加工的误差，提高总装精度，避免造成安装误差带来的结构承载性能降低。图2-3组合墙体与钢框架连接示意图Fig.2-3Connectiondiagramofcompositewallandsteelframe图2-4加强连接部件详图Fig.2-4Detailofreinforcedconnectioncomponent
2层间加强部件承载性能研究9（d）GHJ-7（e）GHJB-8（f）GHJB-9图2-5试件示意图Fig.2-5Schematicdiagramoftestpiece表2-1试件主要参数Table2-1Mainparameteroftestpiece序号组别编号纵向钢板长度l纵向钢板厚度t荷载形式方法1一GHJ-1--2GHJB-22008竖向试验3GHJB-3200144二GHJ-4--5GHJB-52008水平单调模拟6GHJB-6200147三GHJ-7--8GHJB-81008水平往复模拟9GHJB-920082.3试验分析第一组试件的承载能力试验通过电脑控制加载并输出相关荷载数据，静态电阻应变仪采集应变数据，保证试验过程中试件轴心受力，如图2-6所示。由于试验试件较少且构件较小，试验过程中不需对试件进行过多固定。第一组每个试件上布置6个应变片，分别位于横向钢板两侧的竖杆，应变片编号分别为1和2，钢板上部中心贴3号应变片，纵向下部杆件贴4号应变片，纵向斜杆贴5号应变片，纵向上部杆件贴6号应变片，1~6号应变片位置如图2-7所示。图2-6试验加载图Fig.2-6TestLoadingdiagram
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋桁架加强部件承载性能研究[J]. 褚云朋,王秀丽,侯鸿杰. 钢结构. 2019(03)
[2]冷弯薄壁型钢双层组合墙体抗剪性能试验研究[J]. 褚云朋,王秀丽,姚勇. 工程科学与技术. 2019(02)
[3]多层冷弯薄壁型钢住宅体系动力时程分析[J]. 管宇,周绪红,石宇,姚欣梅. 建筑科学与工程学报. 2018(05)
[4]钢框架-内嵌冷弯薄壁型钢复合墙体静力抗侧性能与设计方法[J]. 郭彦利. 宁夏大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]冷弯薄壁型钢龙骨式剪力墙抗震性能简化及精细化数值模拟研究[J]. 李元齐,马荣奎. 建筑钢结构进展. 2017(06)
[6]多层冷弯薄壁型钢结构住宅抗震性能分析[J]. 周绪红,管宇,石宇. 建筑钢结构进展. 2017(06)
[7]夹芯墙板覆面冷弯薄壁型钢承重复合墙体受剪试验[J]. 陈伟,叶继红,许阳. 建筑结构学报. 2017(07)
[8]多层轻钢房屋建筑结构——轻钢龙骨式复合剪力墙结构体系研究进展[J]. 叶继红. 哈尔滨工业大学学报. 2016(06)
[9]冷弯薄壁型钢组合墙体受剪性能研究综述[J]. 高宛成,肖岩. 建筑结构学报. 2014(04)
[10]冷弯薄壁型钢组合墙体抗震性能研究[J]. 赵根田,张晓禹. 内蒙古科技大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]多层超薄壁冷弯型钢结构体系抗震性能分析与试验研究[D]. 褚云朋.兰州理工大学 2018
[2]多层冷成型钢组合墙体抗侧试验及简化计算方法研究[D]. 王星星.东南大学 2017
[3]低层冷弯薄壁型钢房屋抗震性能研究[D]. 黄智光.西安建筑科技大学 2011
[4]水平地震作用下多层冷弯薄壁型钢结构住宅的抗震性能研究[D]. 石宇.长安大学 2008
[5]Push-over方法的理论与应用[D]. 潘文.西安建筑科技大学 2005
硕士论文
[1]基于推覆分析的钢框架结构地震倒塌判别准则研究[D]. 孙诚.长安大学 2017
[2]薄壁型钢组合填充墙—钢框架受力性能及经济性能研究[D]. 黄广印.长安大学 2013
[3]冷弯薄壁型钢组合墙体抗剪承载力有限元模型分析[D]. 汪昳.合肥工业大学 2013
[4]冷弯薄壁型钢组合墙体—钢框架体系滞回性能研究[D]. 李蕾.西安建筑科技大学 2012
[5]冷弯薄壁型钢组合墙—钢框架结构协同工作性能研究[D]. 吴函恒.长安大学 2011
[6]轻钢密立柱墙体的抗剪性能研究[D]. 郭丽峰.西安建筑科技大学 2004
本文编号：3127060
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