新型卷邊鋼板PEC組合柱-鋼梁BRS板耗能自復(fù)位連接組合框架層間倒塌機(jī)理研究.pdf

1、自復(fù)位結(jié)構(gòu)形式具有諸多優(yōu)點(diǎn)，相比于一般結(jié)構(gòu)形式，其主要優(yōu)點(diǎn)包括:(1)利用輔助耗能構(gòu)件，有效地提高試件的抗震性能;(2)結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件不會(huì)受到過(guò)大損傷，預(yù)拉桿可以有效的減少結(jié)構(gòu)的殘余變形，有利于結(jié)構(gòu)的震后修復(fù)和震后使用;(3)輔助耗能構(gòu)件通過(guò)螺栓與主體結(jié)構(gòu)連接，便于更換與維修。
　　為了系統(tǒng)研究新型PEC柱-鋼梁自復(fù)位連接組合結(jié)構(gòu)體系的抗震性能，本文基于課題組在PEC柱-鋼梁自復(fù)位節(jié)點(diǎn)連接上獲得的研究成果，主要研究新型卷邊鋼板PE

2、C組合柱-鋼梁BRS板耗能自復(fù)位連接組合框架中間層倒塌機(jī)理。首先結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際條件，設(shè)計(jì)制作了1榀新型卷邊鋼板PEC組合柱-鋼梁BRS板耗能自復(fù)位連接組合框架中間層子結(jié)構(gòu)試件，由于客觀原因造成抗震試驗(yàn)未能如愿進(jìn)行，為此本文以試驗(yàn)試件為基礎(chǔ)，考慮對(duì)穿螺栓布置方式、預(yù)應(yīng)力大小、長(zhǎng)圓孔尺寸、BRS板尺寸和豎向力作用等設(shè)計(jì)參數(shù)，采用有限元分析軟件ABAQUS建立8個(gè)模擬試件并對(duì)其進(jìn)行水平低周往復(fù)荷載下數(shù)值模擬，研究各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)試件承載力、連接性

3、能、耗能能力、變形模式、節(jié)點(diǎn)傳力機(jī)理、殘余變形等抗震性能影響規(guī)律。
　　通過(guò)對(duì)模擬數(shù)據(jù)整理分析，研究結(jié)果顯示:BRS板自復(fù)位連接通過(guò)設(shè)置預(yù)拉桿和輔助BRS板擁有自復(fù)位能力并滿足結(jié)構(gòu)遭遇地震時(shí)的耗能需求;加載到大震殘余變形角限值1/30時(shí)，結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件基本處在彈性狀態(tài);采用對(duì)穿螺栓雙邊布置的試件與對(duì)穿螺栓單邊布置的試件相比，自復(fù)位能力較弱但耗能能力較強(qiáng);預(yù)拉桿的拉力可以明顯改變?cè)嚰淖詮?fù)位效果;加長(zhǎng)BRS板長(zhǎng)螺栓孔的尺寸可以延緩

4、試件進(jìn)入承壓型受力，提高自復(fù)位效果;適當(dāng)加寬BRS板耗能段能顯著提高試件的耗能能力，但對(duì)自復(fù)位效果影響很小;施加一定的豎向力對(duì)試件的自復(fù)位效果影響不大;各試件節(jié)點(diǎn)具有良好的轉(zhuǎn)動(dòng)性能和耗能能力，耗能主要源于BRS板屈服耗能和梁端屈服耗能，在達(dá)到大震層間側(cè)移限值1/30時(shí)，各試件殘余相對(duì)側(cè)移角均小于0.005rad，在達(dá)到層間側(cè)移角5.0％時(shí)，試驗(yàn)試件的殘余相對(duì)側(cè)移角小于0.005rad，其余雙邊螺栓布置的試件殘余側(cè)移角在0.01rad左右