組合作用對框架抗震性能影響研究.pdf

1、目前，組合框架已經(jīng)在多、高層建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。我國《高層建筑民用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-88建議組合框架彈塑性分析可不考慮混凝土翼板與鋼梁的共同工作，且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)組合框架時，往往忽略混凝土翼板與鋼梁的組合作用，僅按照純鋼梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)的受力分析。但前人的研究證明，即使框架處于塑性階段，混凝土翼板和鋼梁之間仍然存在明顯的組合作用，且直接對組合框架的剛度、強(qiáng)度和延性產(chǎn)生影響，進(jìn)而對框架的正常使用、損傷控制及倒塌預(yù)防產(chǎn)生關(guān)鍵影響

2、。因此，研究彈塑性全過程中翼板組合效應(yīng)對框架的影響對于合理的進(jìn)行組合框架抗震設(shè)計(jì)具有重要意義。
　　本文涉及到的組合框架為鋼-混凝土組合梁與H型鋼柱組成的組合梁-鋼框架。對框架進(jìn)行了合理的簡化，并利用ANSYS有限元軟件建立純鋼框架和組合梁-鋼框架實(shí)體有限元模型，分析了單向水平荷載作用下組合作用對鋼框架鋼梁的應(yīng)變分布、鋼梁截面中和軸高度、承載力、剛度等的影響，以及往復(fù)水平荷載作用下組合作用對鋼框架鋼梁的應(yīng)變分布、鋼梁截面中和軸高度

3、、滯回性能等的影響，并考慮了混凝土翼板厚度、強(qiáng)度和配筋率三種參數(shù)對組合作用的影響。
　　結(jié)果表明：(1)單調(diào)水平荷載作用下，鋼梁與混凝土翼板的組合作用使得鋼梁上(下)翼緣中部沿梁長方向的應(yīng)變、鋼梁截面沿其高度的應(yīng)變分布顯著改變；組合作用使得鋼梁截面中和軸高度升高，且正彎矩區(qū)的中和軸高度高于負(fù)彎矩區(qū)；組合作用使得框架承載力、剛度顯著提高；另外，混凝土翼板厚度的加大、強(qiáng)度的提高、配筋率的增大對鋼梁應(yīng)變分布、鋼梁截面中和軸高度、框架承載

4、力和剛度的影響各有差別。(2)往復(fù)水平荷載作用下，鋼梁與混凝土翼板的組合作用對沿鋼梁截面高度的應(yīng)變分布有明顯影響；組合作用使得鋼梁截面中和軸高度升高，且正彎矩作用下的截面中和軸高度要高于負(fù)彎矩作用下；組合作用使得框架的承載力、剛度和耗能能力顯著提高；另外，混凝土翼板厚度的加大、強(qiáng)度的提高、配筋率的增大對鋼梁應(yīng)變分布、鋼梁截面中和軸高度、框架承載力、剛度和耗能的影響各有差別。
　　本文的研究成果可為組合框架抗震理論和設(shè)計(jì)方法提供一定