卷邊鋼板PEC柱-鋼梁外伸端板連接組合框架中間層倒塌機(jī)理.pdf

1、新型PEC柱為一種新型的部分外包混凝土組合柱，即在鋼板組合 H形截面的翼緣之間設(shè)置一定間距橫向拉結(jié)筋（針對(duì)鋼板截面翼緣非卷邊）或拉結(jié)板條（針對(duì)鋼板截面翼緣卷邊），并在翼緣與腹板部位澆筑混凝土形成的組合柱。現(xiàn)有系列研究表明：PEC柱具有較高的強(qiáng)度、較大的抗側(cè)剛度、耗能延性；PEC柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單、抗震性能好。目前，PEC柱的相關(guān)研究主要集中在PEC柱和PEC柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)方面，而基于結(jié)構(gòu)體系層面的研究成果相對(duì)較少。因此，對(duì)PEC柱-

2、鋼梁組合框架結(jié)構(gòu)的倒塌性能研究具有較大的理論意義和工程應(yīng)用指導(dǎo)價(jià)值。
　　本文以新型卷邊PEC柱-鋼梁端板預(yù)拉對(duì)穿螺栓連接組合框架中間層子結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象，基于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備加載能力，按照1:2縮尺設(shè)計(jì)制作試件并進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)，得到試件的滯回曲線和倒塌破壞機(jī)構(gòu)。基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析試件結(jié)構(gòu)的承載力與抗側(cè)剛度、節(jié)點(diǎn)連接性能、耗能能力、節(jié)點(diǎn)區(qū)傳力機(jī)理和破壞模式等抗震性能。同時(shí)，利用現(xiàn)有有限元軟件ABAQUS對(duì)試驗(yàn)試件進(jìn)行有限元分析，驗(yàn)證了有

3、限元模型的合理性和可行性，并進(jìn)一步分析了豎向荷載設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明：試件結(jié)構(gòu)具有較高的承載力和初始抗側(cè)剛度；新型卷邊 PEC柱平均分擔(dān)試件層間水平剪力，且試件呈現(xiàn)剪切型側(cè)移變形模式；預(yù)拉對(duì)穿螺栓具有部分自復(fù)位功效，相應(yīng)減小了結(jié)構(gòu)殘余側(cè)移；端板連接具有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，相應(yīng)約束了節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)能力；試件最終破壞模式為所有梁端端板附近截面形成塑性鉸的塑性機(jī)構(gòu)，且對(duì)應(yīng)試件整體與層間剪切角和節(jié)點(diǎn)連接轉(zhuǎn)角均超過(guò)大震層間側(cè)移限值1