水平地震作用下多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅的抗震性能研究.pdf

1、多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)屬于一種新型住宅體系，本文從研究冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件-組合墻體的抗震性能入手，并采用時(shí)程分析和基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法，對(duì)多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的抗震性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，以推動(dòng)該結(jié)構(gòu)在我國(guó)的推廣應(yīng)用，本文主要研究?jī)?nèi)容、方法和結(jié)論如下： 1.采用足尺模型試件，研究墻面板材料、墻體開(kāi)洞以及加載方式等因素對(duì)多層冷彎薄壁型鋼組合墻體抗震性能的影響，分析了組合墻體的破壞特征、承載能力、剛

2、度、延性以及耗能系數(shù)等。 并在總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)影響組合墻體抗剪承載力的因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析比較： ①墻面板材料特性對(duì)墻體的抗剪承載力影響較大；雙面板組合墻體的抗剪承載力約等于兩類(lèi)單面板組合墻體抗剪承載力之和； ②墻體高寬比對(duì)其抗剪承載力影響微??；隨著墻體開(kāi)洞比率增大，墻體抗剪承載力明顯減?。浑S著墻架柱截面尺寸，鋼材厚度增加，墻架柱間距減小，墻體抗剪承載力增加； ③隨著墻體周邊自攻螺釘間距減小

3、，組合墻體抗剪承載力明顯提高； ④組合墻體在低周反復(fù)加載作用下，抗剪承載力比其在單調(diào)加載作用下平均低約10％。 2.通過(guò)分析水平荷載作用下，冷彎薄壁型鋼組合墻體荷載-層間轉(zhuǎn)角滯回曲線(xiàn)的特征，采用試驗(yàn)擬合的方法，建立了能考慮剛度退化、滑移以及捏攏效應(yīng)等特征的組合墻體退化四線(xiàn)型恢復(fù)力模型，并給出了恢復(fù)力模型中骨架曲線(xiàn)、滯回曲線(xiàn)各階段剛度的確定方法。 3.采用ANSYS有限元分析軟件，建立多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅的三維

4、空間整體模型，對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析，并選擇合理的地震波分析其在水平地震作用下的時(shí)程反應(yīng)，提出多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的彈性層間位移角限值為1/750；在罕遇地震作用下的彈塑性層間位移角限值為1/100。 通過(guò)參數(shù)分析得出8度抗震設(shè)防地區(qū)，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅可以建到6層，高18m；在7度及以下抗震設(shè)防地區(qū)，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅的高寬比宜小于3；在8度抗震設(shè)防地區(qū)，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅的高寬比宜小于2.5。 4.應(yīng)